【題目】“蛟龍?zhí)?/span>”載人深潛器上有一個(gè)可測(cè)量下潛深度的深度計(jì)，其原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的裝置。內(nèi)徑均勻的水平氣缸總長(zhǎng)度為2L，在氣缸右端開(kāi)口處和正中央各有一個(gè)體積不計(jì)的卡環(huán)，在卡環(huán)的左側(cè)各有一個(gè)厚度不計(jì)的活塞A、B，活塞A、B只可以向左移動(dòng)，活塞密封良好且與氣缸之間無(wú)摩擦。在氣缸的Ⅰ部分封有154標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體，Ⅱ部分封有397標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體，當(dāng)該裝置水平放入水下達(dá)到一定深度后，水對(duì)活塞A產(chǎn)生擠壓使之向左移動(dòng)，通過(guò)活塞A向左移動(dòng)的距離可以測(cè)出下潛深度。已知1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.0×105Pa，海水的密度ρ=1.0×103kg/m3，取g=10m/s2，不計(jì)海水密度隨海水深度的變化，兩部分氣體均視為理想氣體且溫度始終保持不變。求：

(1)當(dāng)下潛的深度h=2300m時(shí)，活塞A向左移動(dòng)的距離；

(2)該深度計(jì)能測(cè)量的最大下潛深度。

【答案】(1)；(2)5500m

【解析】

⑴當(dāng)下潛的深度h=2300m時(shí)，Ⅰ部分氣體的壓強(qiáng)

P1=P0＋ρgh=2.31×107Pa

而Ⅱ部分氣體的壓強(qiáng)

P2= 3.97×107Pa> P1

所以活塞B靜止不動(dòng)。

設(shè)活塞A向左移動(dòng)的距離為x，由玻意耳定律得

154P0SL= P1S（L－x）

解得

x=

⑵當(dāng)活塞A移動(dòng)到中央卡環(huán)處時(shí)所測(cè)深度最大，設(shè)兩部分氣體壓強(qiáng)為P，測(cè)量的最大下潛深度為H

對(duì)Ⅰ由玻意耳定律得

154P0SL= PSL1

對(duì)Ⅱ由玻意耳定律得

397P0SL= PSL2

據(jù)題意得

L1＋L2=L

P=P0＋ρgH

解得

H=5500m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車在平直的公路上由靜止勻加速啟動(dòng)，設(shè)汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力不變，最終汽車的速度達(dá)到最大，用F表示牽引力，P表示發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，v表示汽車的速度，以下圖象能正確表示該過(guò)程各物理量變化關(guān)系的是（　�。�

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心的圓，與x、y軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d，從坐標(biāo)原點(diǎn)O向紙面內(nèi)各個(gè)方向以等大的速率射出電子，可以到達(dá)圓周上任意一點(diǎn)，而到達(dá)b點(diǎn)的電子動(dòng)能增加量最大。則 （　　）

A.電場(chǎng)線與x軸平行B.a點(diǎn)電勢(shì)大于c點(diǎn)電勢(shì)

C.在圓周上的各點(diǎn)中，b點(diǎn)電勢(shì)最高D.電子從O點(diǎn)射出至運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)過(guò)程中，其電勢(shì)能增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】若想檢驗(yàn)“使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力”與“使蘋(píng)果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗(yàn)證

A. 地球吸引月球的力約為地球吸引蘋(píng)果的力的1/602

B. 月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋(píng)果落向地面加速度的1/602

C. 自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的1/6

D. 蘋(píng)果在月球表面受到的引力約為在地球表面的1/60

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】萬(wàn)有引力定律揭示了天體運(yùn)行規(guī)律與地上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有內(nèi)在的一致性。用彈簧秤稱量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會(huì)有不同的結(jié)果。已知地球質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)周期為T，萬(wàn)有引力常量為G。將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響。設(shè)在地球北極地面稱量時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)是F0。

(1)若在北極上空高出地面h處稱量，彈簧秤讀數(shù)為F1，求比值的表達(dá)式，并就h＝1.0%R的情形算出具體數(shù)值(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；

(2)若在赤道地面稱量，彈簧秤讀數(shù)為F2，求比值的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙兩輛汽車在t=0時(shí)刻剛好經(jīng)過(guò)同一位置，并沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，已知甲車的加速度大小恒為1.2m/s2。下列正確的是（　�。�

A.乙車做加速度先增大后減小的變加速運(yùn)動(dòng)

B.在前4s的時(shí)間內(nèi)，甲車運(yùn)動(dòng)位移為29.6m

C.在t＝4s時(shí)，甲車追上乙車

D.在t＝10s時(shí)，乙車又回到起始位置

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物體A置于靜止在光滑水平面上的平板小車B的左端，在A的上方O點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球C（可視為質(zhì)點(diǎn)），線長(zhǎng)L=0.8 m。現(xiàn)將小球C拉至水平無(wú)初速度釋放，并在最低點(diǎn)與A物體發(fā)生水平正碰，碰撞后小球C反彈的最大高度為h=0.2 m。已知A、B、C的質(zhì)量分別為、和，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，A、C碰撞時(shí)間極短，且只碰一次，取重力加速度g=10 m/s2：

(1)求小球C與物體A碰撞前C的速度大�。�

(2)求A、C碰撞后瞬間A的速度大�。�

(3)若物體A未從小車B上掉落，小車B的最小長(zhǎng)度為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)正在進(jìn)行的探月工程是高新技術(shù)領(lǐng)域的一次重大科技活動(dòng)，在探月工程中飛行器成功變軌至關(guān)重要。如圖所示，假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛行器在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，則（　�。�

A.衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度一定小于月球的第一宇宙速度

B.衛(wèi)星在軌道Ⅲ的運(yùn)動(dòng)周期一定小于軌道Ⅱ的運(yùn)動(dòng)周期

C.只有萬(wàn)有引力作用情況下，飛行器在軌道Ⅱ上通過(guò)B點(diǎn)的加速度大于在軌道Ⅲ上通過(guò)B點(diǎn)的加速度

D.飛行器在軌道Ⅲ上繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)量“J”型光滑管道底部孤形的曲率半徑r，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，將壓力傳感器安置在“J”型光滑管道底部，使管道的平直部分保持豎直，右邊豎直固定一刻度尺測(cè)量小球的下落高度，其零刻度與“J”型光滑管道的底部對(duì)齊．

（a）記下管道靜止時(shí)傳感器的示數(shù)F0＝0.882N，小球靜止在管道底部時(shí)傳感器的示數(shù)為F1

（b）從圖甲所示位置靜止釋放小球，記錄小球的下落高度h

（c）小球沿管道運(yùn)動(dòng)，記下小球運(yùn)動(dòng)到管道底部時(shí)傳感器的示數(shù)F

（d）從其他位置靜止釋放小球，重復(fù)步驟（b）（c）．多獲得幾組對(duì)應(yīng)的h、F值

（e）以F為縱軸，h為橫軸，通過(guò)對(duì)應(yīng)的h、F值描點(diǎn)作圖，得到如圖乙所示的圖象

回答下列問(wèn)題：

（1）如圖甲所示，高度h＝______cm．

（2）F1＝_______N．

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可推出F、h的函數(shù)關(guān)系式為_________（用題目中所給的字母表示），再根據(jù)圖乙可求出管道最低處的軌道半徑是______cm。

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