【題目】截面均勻，下端封口的細長試管豎直放置．管的下方封有一段長為的空氣，管的中間部分有一段長為的水銀柱，開始時，管的上端與大氣連通．大氣壓強恰好為，其中為水銀密度．

（1）如果先將端封住，再將試管緩慢倒轉，試問：管中近端空氣柱長度與近端空氣柱長度各為的多少倍？

（2）如果端先與大氣連通，先將試管緩慢倒轉，然后再緩慢地回轉，試問：最后管中近端空氣柱長度與近端空氣柱長度各為的多少倍？

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）依題意，大氣壓強．

對中的氣體，由等溫過程，有，式中與分別為倒轉后的壓強與長度．

同理，對有．

又由平衡條件知：．

同時．

聯(lián)立上述各式，解得，．

（2）在倒轉過程中，中氣體的壓強會越來越小，體積會越來越大，可能會有水銀溢出，且在試管緩慢倒轉時達到極值態(tài)，設此時水銀柱的長度為，有

，式中為倒轉后中氣體的壓強．

同時，．

聯(lián)立上述兩式解得（已舍去不舍理的解）．

回轉后，由等溫過程有，且

，，

解得，

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，質量為的滑塊放在足夠長的木板左端，兩者間的動摩擦因數(shù)為；木板的質量，與地面間的動摩擦因數(shù)為。某時刻滑塊、木板開始運動，初速度大小均為，方向相反。之后一旦滑塊與木板速度相等，就設法使木板速度立即反向（大小不變）。取重力加速度大小，求：

（1）第一次共速時的速度大小;

（2）全過程滑塊的位移大�。�

（3）整個過程中滑塊與木板間的摩擦生熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，小球自a點由靜止自由下落，到b點時與彈簧接觸，到c點時彈簧被壓縮到最短，若不計彈簧質量和空氣阻力，在小球由a→b→c的運動過程中，說法正確的是

A.小球、彈簧和地球構成的系統(tǒng)總機械能守恒

B.小球的重力勢能隨時間先減少后增加

C.小球在b點時動能最大

D.到c點時小球動能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖abc是豎直平面內的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R；bc是半徑為R的四分之一圓弧，與ab相切于b點，一質量為m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g，則（　　）

A.小球恰好能運動到軌道最高點c

B.小球從a點開始運動到c點的過程中動能增量為2mgR

C.小球從a點開始運動到c點的過程中機械能的增量為2mgR

D.小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中機械能的增量為3mgR

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內固定的光滑半圓弧軌道，其兩端點M、N連線水平，將一輕質小環(huán)A套在軌道上，一細線穿過輕環(huán)A，一端系在M點，另一端系一質量為m的小球，小球恰好靜止在圖示位置，不計所有摩擦，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（　　）

A.軌道對輕環(huán)的支持力大小為mg

B.細線對M點的拉力大小為mg

C.細線對輕環(huán)的作用力大小為mg

D.M點和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】滑雪運動深受人民群眾的喜愛，某滑雪運動員（可視為質點）由坡道進入豎直面內的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中（　�。�

A.所受合外力始終為零

B.所受摩擦力大小不變

C.合外力做功一定為零

D.機械能的減少量等于克服摩擦力做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平虛線MN、PQ之間有垂直于紙面向里的水平勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B，兩虛線間的距離為H，質量為m、電阻為R邊長為L的正方形金屬線框abcd在磁場上方某一高度處由靜止釋放線框在向下運動過程中始終在豎直平面內，ab邊始終水平，結果線框恰好能勻速進入磁場線框有一半出磁場時加速度恰好為零，已知L<H，重力加速度為g，求：

(1)線框開始釋放時ab邊離虛線MN的距離；

(2)線框進磁場過程中通過線框截面的電量q及線框穿過磁場過程中線框中產生的焦耳熱；

(3)線框穿過磁場所用的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有同學利用如圖所示的裝置來探究求合力的方法：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結點O，每個鉤碼的重量相等，當系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力FTOA、FTOB和FTOC，回答下列問題：

（1）改變鉤碼個數(shù)，實驗能完成的是（____）

A．鉤碼的個數(shù)N1＝N2＝2，N3＝4

B．鉤碼的個數(shù)N1＝N3＝3，N2＝4

C．鉤碼的個數(shù)N1＝N2＝N3＝4

D．鉤碼的個數(shù)N1＝3，N2＝4，N3＝5

（2）在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是（______）

A．標記結點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向

B．量出OA、OB、OC三段繩子的長度

C．用量角器量出三段繩子之間的夾角

D．用天平測出鉤碼的質量

（3）在作圖時，你認為圖中___________(選填“甲”或“乙”)是正確的．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，A、B、C、D為空間固定點，一輕彈簧水平放置在光滑的水平面上，其右端固定在豎直墻上，自由狀態(tài)時的最左端在B點。一小物塊靜止在A點，在水平向右恒力F作用下運動到D點時速度為零，小物塊在C點時受到合力為零。整個過程中彈簧處于彈性限度內，下列說法正確的是

A. 從A點到B點的過程中，物塊做勻加速運動

B. 從B點到C點的過程中，物塊做減速運動

C. 從C點到D點的過程中，物塊做減速運動

D. 從C點到D點的過程中，物塊加速度增大

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