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如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有...

如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.6cm的空气柱,上部有长l3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为P0=76cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度.封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气.

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在开口向下管中空气柱的长度为12cm,到原来位置时管中空气柱的长度是9.2cm. 【解析】【解析】 设玻璃管开口向上时,空气柱压强为:P1=P0+ρgl3 ① (式中ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度.) 玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空. 设此时开口端剩下的水银柱长度为x,则P2=ρgl1,P2+ρgx=P0 ② (P2管内空气柱的压强.) 由玻意耳定律得P1(sl2)=P2(sh) ③ (式中,h是此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积.) 由①②③式和题给条件得h=12cm ④ 从开始转动一周后,设空气柱的压强为P3,则P3=P0+ρgx⑤ 由玻意耳定律得P1(sl2)=P3(sh′)⑥ (式中,h′是此时空气柱的长度.) 由①②③⑤⑥h′≈9.2cm 答:在开口向下管中空气柱的长度为12cm,到原来位置时管中空气柱的长度是9.2cm. 【点评】本题关键是求出被封闭气体的压强即可正确解答,解答这类问题注意以水银柱为研究对象,根据平衡状态求解.  
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考点分析:
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对于一定量的理想气体,下列说法正确的是 (  )

A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变

B.若气体的内能不变,其状态也一定不变

C.若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大

D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关

E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大

 

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如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙.在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg.B与A左段间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,现对A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走.B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m.(取g=10m/s2)求

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(1)B离开平台时的速度vB

(2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB

(3)A左端的长度l2

【考点】动能定理的应用;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律;平抛运动.菁优网版权所有

【分析】对A、B隔离受力分析,根据受力情况再做运动过程情况分析,根据运动性质结合物理规律解决问题.要注意物体运动的位移指的是相对于地面的位移.要善于画出运动过程的位置图象,有利于解题.

 

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一物块在粗糙水平面上,受到的水平拉力F随时间t变化如图(a)所示,速度v随时间t变化如图(b)所示(g=10m/s2).求:

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(1)1秒末物块所受摩擦力f的大小

(2)物块质量m

(3)物块与水平面间的动摩擦因数μ

 

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如图1所示,为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.

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(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持      不变,用钩码所受的重力大小作为      ,用DIS测小车的加速度.

(2)改变所挂钩码的数量,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﹣F关系图线(如图2所示).分析此图线的OA段可得出的实验结论是     

(3)(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是

A.小车与轨道之间存在摩擦        B.导轨保持了水平状态

C.所挂钩码的总质量太大          D.所用小车的质量太大.

 

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某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50Hz.在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点.因保存不当,纸带被污染.如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:xA=16.6mm、xB=126.5mm、xD=624.5mm,若无法再做实验,可由以上信息推知:

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(1)相邻两计数点的时间间隔为      s;

(2)打C点时物体的速度大小为      m/s(取2位有效数字);

(3)物体的加速度大小为     (用xA、xB、xD和f表示).

 

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