18．如圖所示，內徑粗細均勻的U形管，右側B管上端封閉，左側A管上端開口，管內注入水銀，并在A管內裝配有光滑的、質量可以不計的活塞，使兩管中均封入L=25cm的空氣柱，活塞上方的大氣壓強為P0=76cmHg，這時兩管內水銀面高度差h=6cm．今用外力豎直向上緩慢地拉活塞，直至使兩管中水銀面相平．設溫度保持不變，則：A管中活塞向上移動距離是多少？

分析 由題意知兩部分封閉氣體的溫度與環(huán)境溫度保持相等，氣體都作等溫變化．先對B端氣體研究，根據(jù)玻意耳定律求出活塞上移后的壓強．水銀面相平時，兩部分氣體的壓強相等，再研究A端氣體，求出活塞上移后的長度，根據(jù)幾何關系求解活塞向上移動的距離．

解答 解：①取B管中氣體為研究對象，設活塞運動前B管中氣體的壓強為pB、體積為VB，活塞運動后B管中氣體的壓強為pB′、體積為VB′，管的橫截面積為S，有：
pB=p0-h，VB=LS，VB′=（L+0.5h）S
則（p0-h）LS=pB′（L+0.5h）S，①
②設活塞向上移動的距離為x，取A管中氣體為研究對象，設活塞運動前A管中氣體的壓強為pA、體積為VA，活塞運動后A管中氣體的壓強為pA′、體積為VA′，有：
pA=p0，VA=LS，pA′=pB'，VA′=（L+x-0.5h）S
則pA LS=pA′（L+x-0.5h）S ②
解得：x=8.4cm
答：活塞向上移動的距離是8.4cm．

點評 本題考查了玻意耳定律，關鍵要抓住兩部分氣體之間相關聯(lián)的條件，運用玻意耳定律解答．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．某同學要測定一個圓柱體的電阻率，進行了如下操作：

（1）用10分度的游標卡尺測量圓柱體的長度，由圖1可知其長度為100.2mm；
（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖2，可知其直徑為13.130mm；
（3）用已調零且選擇旋鈕指向歐姆檔“×1”位置的多用電表粗略測量該圓柱體阻值，根據(jù)如圖3所示的表盤，可讀出被測電阻阻值為7Ω．
（4）該同學選擇適當?shù)膬x器后，用圖4所示的電路圖測出的電阻比真實電阻偏小（“大”或“小”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．某電視臺闖關競技節(jié)目的第一關是雪滑梯，其結構可以簡化為下圖模型，雪滑梯頂點距地面高h=15m，滑梯斜面部分長l=25m，在水平部分距離斜道底端為x0=20m處有一海綿坑．比賽時參賽運動員乘坐一質量為M的雪輪胎從賽道頂端滑下，在水平雪道上某處翻離雪輪胎滑向海棉坑，運動員停在距離海綿坑1m范圍內算過關．已知雪輪胎與雪道間的動摩擦因數(shù)μ1=0.3，運動員與雪道間動摩擦因數(shù)為μ2=0.8，假沒運動員離開雪輪胎的時間不計，運動員落到雪道上時的水平速度不變，求質量為m的運動員（可視為質點）在水平雪道上的什么區(qū)域離開雪輪胎才能聞關成功．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖甲所示，兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓UAB，兩板間電場可看做是均勻的，且兩板外無電場，極板長L=0.2m，板間距離d=0.2m，在金屬板右側有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強磁場，MN與兩板間中線OO′垂直，磁感應強度B=5×10-3T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個粒子的速度vo=105m/s，比荷$\frac{q}{m}$=108C/kg，重力忽略不計，每個粒子通過電場區(qū)域的時間極短，此極短時間內電場可視作是恒定不變的．求：

（1）在t=0.1s時刻射入電場的帶電粒子，進入磁場時在MN上的入射點和出磁場時在MN上的出射點間的距離為多少；
（2）帶電粒子射出電場時的最大速度；
（3）在t=0.25s時刻從電場射出的帶電粒子，在磁場中運動的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在墻上，另一端與置于水平面上的質量為m的小物體接觸（未連接），如圖中O點，彈簧水平且無形變．用水平力F緩慢向左推動物體，在彈性限度內彈簧長度被壓縮了x0，如圖中B點，此時物體靜止．撤去F后，物體開始向右運動，運動的最大距離距B點為3x0，C點是物體向右運動過程中彈力和摩擦力大小相等的位置，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．則（　　）
A．撤去F時，物體的加速度最大，大小為$\frac{k{x}_{0}}{m}$-μg
B．物體先做加速度逐漸變小的加速運動，再做加速度逐漸變大的減速運動，最后做勻減速運動
C．從B→C位置物體彈簧彈性勢能的減少量大于物體動能的增加量
D．撤去F后，物體向右運動到O點時的動能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．某運動員（可看作質點）參加跳臺跳水比賽，t=0是其向上起跳離開跳臺瞬間，其速度與時間關系圖象如圖所示，則（　　）
A．t1時刻開始進入水面B．t2時刻開始進入水面
C．t3時刻已浮出水面D．0～t2時間內，運動員處于超重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．關于人造地球衛(wèi)星，下列說法中正確的是（　�。�
A．衛(wèi)星離地球越遠，運行周期越小
B．衛(wèi)星運行的瞬時速度可以大于7.9km/s
C．同一圓軌道上運行的兩顆衛(wèi)星，線速度大小可能不同
D．地球同步衛(wèi)星可以經(jīng)過地球兩極上空

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．小楊同學采用如圖1所示的裝置進行“驗證機械能守恒定律”實驗

（1）除了圖1裝置中的器材之外，還必須從圖2中選取實驗器材，其名稱是毫米刻度尺；
（2）指出圖1裝置中一處不合理的地方重錘離打點計時器太遠；
（3）小楊同學得到了如圖3的一條紙帶，讀出0、5兩點間的距離為4.75cm；
（4）計算打下計數(shù)點5時紙帶速度的大小為0.912m/s（保留3位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，設有一分子位于圖中的坐標原點O處不動，另一分子則位于正x軸上不同位置處．圖中縱坐標表示這兩個分子間分子力的大小，兩條曲線分別表示斥力或引力的大小隨兩分子間距離變化的關系，e為兩曲線的交點，則（　�。�
A．ab線表示引力，cd線表示斥力，e點的橫坐標約為10-10m
B．ab線表示斥力，cd線表示引力，e點的橫坐標約為10-15m
C．另一分子從A向C運動過程中，它將一直加速運動
D．另一分子從A向C運動過程中，分子勢能逐漸減小

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