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如图所示的均匀薄壁U形管,左管上端封闭,横截面积为S,右管开口且足够长,横截面积...

如图所示的均匀薄壁U形管,左管上端封闭,横截面积为S,右管开口且足够长,横截面积为2S,内装密度为ρ的液体,右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气.温度为T时,左、右管内液面高度相等,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强p,现使两边温度同时逐渐升高,求:
(1)温度升高到多少时,右管活塞开始离开卡口上升?
(2)温度升高到多少时,左管内液面下降h?

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(1)先根据平衡条件求解出活塞在离开卡口前后右管内气体压强,然后根据查理定律列方程求解; (2)先求解出左管内气体已知的状态参量,然后根据理想气体状态方程列式求解. 【解析】 (1)右管中的气体在活塞刚离开卡口时的压强为P,   P=P+ 温度升高到活塞刚离开卡口的过程中,右管中气体经历了等容过程,根据查理定律可得:   = 解得,T==(1+)T (2)当左管中液面下降h时,右管中升高0.5h,高度差达到1.5h,设此时左管中气体的压强为P′,温度为T′   P′=P++1.5ρgh 根据理想气体状态方程   = 则得 =  解得 T′= 答: (1)温度升高到(1+)T时,右管活塞开始离开卡口上升. (2)温度升高到时,左管内液面下降h.
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考点分析:
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有人设计了一个如图所示的测温装置,图中 C为测温泡,U形管的右管开口向上,左管通过细玻璃管与测温泡C相通,U形管的下端通过软管D与容器R相连通,在U形管中装入水银,在A管上画上刻度.测温时调节容器R的高度使左管中的液面位置保持在B处,此时根据U形管左、右两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度.假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg,该温度计的0℃和30℃刻度线间的距离正好是30cm.
(1)(多选题)以下关于该温度计的说法中正确的是______
    A.该温度计的刻度是均匀的;                     B.该温度计的刻度值上大下小;
    C.当大气压升高时,温度计的读数偏大;           D.在容器R中再加入一些水银时,这个温度计的测量值会偏小.
(2)某天由于天气的原因,大气压变为75cmHg,此时该温度计的读数是18℃,那么当天的实际温度是______℃.

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某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端.开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.(空气阻力对本实验的影响可以忽略)
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数为______

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某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)图中实验用的弹簧测力计A的示数为______N.
(2)(多选题)下列能减小实验误差的措施是______
    A.让重物M的质量适当大一些;                           B.弹簧测力计应在使用前校零;
    C.弹簧测力计B所拉的细绳套应尽可能保持水平方向;       D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置.

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如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和质量的关系”的实验装置.
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(1)在该实验中采用控制变量法,应保持______不变,用DIS测小车的加速度,小车上安装的是位移传感器的______部分.
(2)(单选题)改变小车的总质量M,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-QUOTE 关系图线如图所示.此图线的cd段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______
(A)小车与轨道之间的摩擦力越来越大
(B)导轨处于水平状态
(C)所挂钩码的质量太小
(D)所用小车的总质量太小.

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如图,墙上有两个相距l的钉子a和b,它们的连线与水平方向的夹角为37°.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点,另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量不计的沙桶,沙桶中装有质量为m的沙子.在绳子距a点0.2l处有一固定绳圈c.若绳圈上悬挂一钩码平衡后绳的ac段正好水平,则钩码的质量为    ;在此平衡的基础上,如果沙桶中的沙子缓缓漏出,直至漏完的过程中,ac段绳子拉力的变化情况是    .(选填“不断减小”、“不断增大”、“始终不变”、“先减小后增大”、“先增大后减小”已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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