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如图所示,粗细均匀的玻璃细管上端封闭,下端开口,竖直插在大而深的水银槽中,管内封...

如图所示,粗细均匀的玻璃细管上端封闭,下端开口,竖直插在大而深的水银槽中,管内封闭有一定质量的空气,玻璃细管足够长,管内气柱长4cm,管内外水银面高度差为10cm.现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动.(大气压强相当于75cmHg)求:
(1)若要使管内外水银面恰好相平,此时管内气柱的长度;
(2)若要使管内外水银面高度差为15cm,玻璃管又应如何移动多少距离.

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(1)确定好两个状态下的状态参量,由玻意耳定律求解; (2)确定好两个状态下的状态参量,由玻意耳定律求解空气柱长度,再根据几何关系求解; 【解析】 (1)设玻璃管的横截面为S1,玻璃管向上移动为等温变化, 初态:P1=65cmHg,V1=4S1 末态:P2=75cmHg  V2=l2S1 由玻恴耳定律:P1V1=P2V2 得: (2)使管内外水银面高度差为15cm,此时封闭气体压强  P3=P-15=75-15cmHg=60cmHg   V3=l3S1 由玻恴耳定律:P1V1=P3V3 得: 即玻璃管应向上移动△h=15-10+(4.33-4)cm=5.33cm 答:(1)管内气柱的长度为3.5cm,      (2)要使管内外水银面高度差为15cm,玻璃管应向上移动5.33cm距离.
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考点分析:
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如图所示,粗细不同的两段玻璃管连在一起,粗管上端封闭,细管下端开口,竖直插在大而深的水银槽中,管内封闭有一定质量的空气,两段玻璃管的横截面积之比是2:1.粗管长3cm,细管足够长,管内气柱长2cm,管内外水银面高度差为15cm.现将玻璃管沿竖直方向缓慢上移.(大气压强相当于75cmHg)求:
(1)若要使管内水银面恰在粗细两管交接处,此时管内外水银面的高度差;
(2)若要使管内外水银面高度差为45cm,玻璃管应上移的距离.

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某探究小组设计了如下的探究橡皮筋的弹性势能与拉长量之间关系的实验:将一块长放在桌面上调至水平,橡皮筋一端固定在墙上,另一端被静止的小车拉长d,小车释放后沿长木板运动,带动穿过打点计时器的纸带,如图1所示.打点计时器电源频率为50Hz,小车质量为0.2kg,实验进行了三组,各次小车由静止开始运动的位置不同(即橡皮筋的拉长量d不同),分别打出纸带,选择了三种类型的纸带如图2所示(图中最下面的是直尺).
(1)根据纸带数据完成以下表格,其中Vmax为小车橡皮筋拉动的最大速度:
实验序号123
dn(cm)51020
Vmax(m/s)__________________
(2)橡皮筋的弹性势能Ep与橡皮筋拉长量d之间的函数关系式是Ep=______
(3)要减少实验误差,该设计可改进的措施是______
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(1)图b是正确实验后的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为______m/s.
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一个标有“18V”字样,功率未知的灯泡,在室温为27℃的环境下,测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示,利用这条图线计算:
(1)在正常发光情况下,灯泡的电功率P=______W.
(2)假设灯丝电阻与其热力学温度成正比,在正常发光情况下,灯丝的温度为______℃.
(3)若灯泡接在30V的电压上,要使灯泡能正常发光,则需串联一个定值电阻,其阻值为______Ω.

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做匀加速运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电源的频率为50Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按图示,使每一条纸带下端与x轴重合,左边与y轴平行,将纸带段粘贴在直角坐标系中,可得每条纸带的左角(点)几乎在一条直线上.若将纸带的宽度代表相应的时间,则根据该直线的斜率可以反映的物理量是______,其大小为______(要有国际制单位)

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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