【題目】在做托里拆利實驗時，導(dǎo)熱良好的玻璃管內(nèi)有一定質(zhì)量的殘存空氣（可視為理想氣體），此時玻璃管豎直放置，如圖所示，玻璃管的橫截面積為S=0.02m2，管內(nèi)的空氣柱長度為l=5cm，玻璃管內(nèi)的水銀柱與管外水銀面的高度差為h=70cm，已知大氣壓強為cmHg，環(huán)境溫度T=300K，重力加速度為g=10m/s2。將玻璃管豎直向上緩慢提起一段距離x=8cm，玻璃管下端仍浸在水銀中，假設(shè)管外水銀足夠多，管外液面高度不變。求：

(1)玻璃管提起后，管內(nèi)空氣柱的長度；

(2)提起玻璃管后，降低環(huán)境溫度，是否能使管內(nèi)空氣長度變回5cm，若能，求降低后環(huán)境溫度，若不能，請說明理由。

【答案】(1)10cm；(2)不能，原因見解析

【解析】

(1)提起玻璃管前，設(shè)管內(nèi)空氣壓強為，玻璃管內(nèi)外壓強平衡有

提起玻璃管后，設(shè)管內(nèi)空氣壓強為，長度為，水銀柱的長度變?yōu)?/span>，

根據(jù)壓強平衡有

提起玻璃管的過程，管內(nèi)空氣溫度不變，根據(jù)玻意耳定律可知

提起玻璃管x，長度關(guān)系有

聯(lián)立解得

提起玻璃管后，管內(nèi)空氣的長度為10cm。

(2)不能，原因：玻璃管提起的高度為8cm，若管內(nèi)空氣變回5cm，則管內(nèi)的水銀柱高度為

70cm+5cm+8cm-5cm=78cm

根據(jù)

得cmHg

管內(nèi)空氣壓強不可能為負值，故不能。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系”實驗中，小明同學做了如圖甲所示的實驗改進，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來測細線中的拉力．

(1)關(guān)于該實驗的操作，下列說法正確的是________．

A.必須用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

C.應(yīng)當先釋放小車，再接通電源

D.需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶

E.實驗中需要將小車軌道適當傾斜以平衡摩擦力

F.實驗中小車應(yīng)從靠近打點計時器位置靜止釋放

(2)實驗得到如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，打下B點時，小車運動的速率是_____m/s．小車運動的加速度大小是______m/s2.（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(3)由實驗得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示．則小車與軌道的滑動摩擦力Ff=____N.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為M的滑塊由水平軌道和豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道組成，放在光滑的水平面上．質(zhì)量為m的物塊從圓弧軌道的最高點由靜止開始滑下，以速度v從滑塊的水平軌道的左端滑出，如圖所示．已知M:m=3:1，物塊與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)為，圓弧軌道的半徑為R．

（1）求物塊從軌道左端滑出時，滑塊M的速度的大小和方向；

（2）求水平軌道的長度；

（3）若滑塊靜止在水平面上，物塊從左端沖上滑塊，要使物塊m不會越過滑塊，求物塊沖上滑塊的初速度應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是世界上早期制作的發(fā)電實驗裝置：一個可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的銅盤，銅盤的一部分處在蹄形磁鐵當中。用導(dǎo)線A連接銅盤的中心，導(dǎo)線B連接銅盤的邊緣。搖手柄使得銅盤轉(zhuǎn)動時（　　）

A.盤面可視為無數(shù)個同心圓環(huán)組成，圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化

B.盤面可視為無數(shù)條幅組成，任何時刻都有條幅切割磁感線

C.導(dǎo)線A、B端產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與銅盤的轉(zhuǎn)速成反比

D.銅盤勻速轉(zhuǎn)動時導(dǎo)線A、B端不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組要測量某電池的電動勢E和內(nèi)阻r，實驗室提供的器材有：一塊電壓表V，一個電阻箱R，一個開關(guān)，若干導(dǎo)線。

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，連接實驗所需的實物圖____。

（2）正確連接電路，調(diào)整電阻箱阻值，當電壓表讀數(shù)合適時，讀出電壓表的示數(shù)為U1，記錄對應(yīng)的電阻箱示數(shù)為R1，再適當調(diào)整電阻箱的阻值為R2，讀出電壓表的示數(shù)為U2，則電源的電動勢E=___，電源的內(nèi)阻r=___。（結(jié)果均用U1，U2，R1，R2表示）

（3）由于電壓表為非理想電表，可能會導(dǎo)致測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致電源電動勢E測量結(jié)果___，電源內(nèi)阻r測量結(jié)果___。（填“偏大”“偏小”或“準確”）

（4）該實驗也可以通過測量多組電壓表示數(shù)U和電阻箱阻值R，做出圖象，通過圖象來算得電源的電動勢和內(nèi)阻，通過做圖象算電動勢和內(nèi)阻的方法____（選填“會”或“不會”）消除電壓表為非理想電表導(dǎo)致的實驗誤差。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】城市中的路燈經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛，如圖所示為這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型。圖中硬桿OB可以繞通過B點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動，鋼索和桿的重量都可以忽略。如果懸掛物的重量為G，AO與BO間的夾角為θ。下列對結(jié)點O的說法正確的是

A.鋼索OA對結(jié)點O的拉力大小為Gcotθ，方向沿鋼索向上

B.鋼索OA對結(jié)點O的拉力大小為，方向沿鋼索向上

C.桿OB對結(jié)點O的支持力大小為Gsinθ，方向沿桿向右

D.桿OB對結(jié)點O的支持力大小為，方向沿桿向右

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)子和中于是由更基本的粒子即所謂“夸克”組成的．兩個強作用電荷相反（類似于正負電荷）的夸克在距離很近時幾乎沒有相互作用（稱為“漸近自由”）；在距離較遠時，它們之間就會出現(xiàn)很強的引力（導(dǎo)致所謂“夸克禁閉”）．作為一個簡單的模型，設(shè)這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關(guān)系為：

式中F0為大于零的常量，負號表示引力．用U表示夸克間的勢能，令U0＝F0(r2—r1)，取無窮遠為勢能零點．下列U－r圖示中正確的是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a），質(zhì)量M = 4kg、傾角為θ的斜面體置于粗糙水平面上，質(zhì)量m = 1kg的小物塊置于斜面頂端， 物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ = tanθ。t=0時刻對物塊施加一平行于斜面向下的推力F，推力F的大小隨時間t變化的圖像如圖（b）所示，t=2s時物塊到達斜面底端。斜面體始終保持靜止，重力加速度g = 10ms2，在物塊沿斜面下滑過程中，下列說法正確的是（　�。�

A.物塊到達斜面底端時的動能為32 J

B.斜面的長度為8 m

C.斜面體對水平面的壓力大小始終為50 N

D.水平面對斜面體的摩擦力水平向右且逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】CT掃描是計算機X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，CT掃描機可用于對多種病情的探測。圖（a）是某種CT機主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場，虛線框內(nèi)有勻強偏轉(zhuǎn)磁場；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方向前進，打到靶上，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）；將電子束打到靶上的點記為P點。則（　�。�

A.M處的電勢高于N處的電勢

B.增大M、N之間的加速電壓可使P點左移

C.偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面向外

D.增大偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強度的大小可使P點左移

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同步練習冊答案