【題目】如圖所示是某排水管道的側(cè)面剖視圖。井蓋上的瀉水孔因故堵塞，井蓋與管口間密封良好但不粘連。暴雨期間，水位迅速上漲，該井蓋可能會不斷跳躍。設(shè)井蓋質(zhì)量為m=20.0kg，圓柱形豎直井內(nèi)水面面積為S=0.300m，圖示時刻水面與井蓋之間的距離為h=2.00m，井內(nèi)密封有壓強(qiáng)剛好等于大氣壓強(qiáng)=1.01× 105pa、溫度為T=300K的空氣(可視為理想氣體)，重力加速度取g=10m/s.密閉空氣的溫度始終不變.

(i)從圖示位置起，水面上漲多少后井蓋第一次被頂起?

(ii)井蓋第一次被頂起后迅速回落再次封閉井內(nèi)空氣，此時空氣壓強(qiáng)重新回到，溫度仍為，則此次向外界排出的空氣當(dāng)壓強(qiáng)為、溫度為=290K時體積是多少?

(ii)若水面勻速上漲，則井蓋跳躍的時間間隔如何變化?

【答案】(i) 1.31cm (ii)3.80×10-3m(iii)逐漸變小

【解析】（ⅰ）井蓋被頂起時，水面上漲x，井內(nèi)氣體的壓強(qiáng)滿足： ，則

根據(jù)玻意耳定律：

帶入數(shù)據(jù)解得x=1.31cm

（ⅱ）井蓋第一次被頂起后，排除壓強(qiáng)為p，溫度為T0=300K的氣體的體積為V1=xS，則排出的空氣當(dāng)壓強(qiáng)為、溫度為=290K時體積V2滿足： ，代數(shù)數(shù)據(jù)解得：V2=3.80×10-3m

（ii）若水面勻速上漲，則井內(nèi)氣體的體積減少，壓強(qiáng)的變化快，則井蓋跳躍的時間間隔減小.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合開關(guān)S，給電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ，則下列說法正確的是

A. 保持S閉合，將A板向B板靠近，則θ增大

B. 保持S閉合，將A板向B板靠近，則θ不變

C. 斷開S，將A板向B板靠近，則θ增大

D. 斷開S，將A板向B板靠近，則θ不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一長為200 m的列車沿平直的軌道以80 m/s的速度勻速行駛，當(dāng)車頭行駛到進(jìn)站口O點時，列車接到停車指令，立即勻減速停車，因OA段鐵軌不能停車，整個列車只能停在AB段內(nèi)，已知OA＝1 200 m，OB＝2 000 m，求：

(1)列車減速運動的加速度大小的取值范圍；

(2)列車減速運動的最長時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一列沿x軸向正方向傳播的橫波，當(dāng)x=0處的質(zhì)點P位于波峰時，x=0.9m處的質(zhì)點Q正在平衡位置向下振動。在0.4s內(nèi)質(zhì)點P運動的路程剛好等于2倍振幅。下列說法中正確的是______).

A.該橫波的最大可能波長為3.6m

B.質(zhì)點P的援動周期為0.8s

C.該橫波的波速可能為15m/s

D.質(zhì)點P和Q在振動過程中任意時刻位移都不可能相同

E.質(zhì)點P和Q在振動過程中某些時刻速度可能相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直角坐標(biāo)系位于豎直平面內(nèi)，在水平的軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直平面向時，電場線平地于軸．一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的小球，從軸上的點水平向右拋出，經(jīng)軸上的點進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從軸上的點第一次離開電場和磁場， 之間的距離為，小球過點時的速度方向與軸正方向夾角為．不計空氣阻力，重力加速度為，求：

(1)畫出小球第一次到達(dá)前的運動軌跡；

(2)電場強(qiáng)度的大小和方向；

(3)小球從點拋出時初速度的大��；

(4) 點到軸的高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，EF與GH間為一無場區(qū)．無場區(qū)左側(cè)A、B為相距為d、板長為L的水平放置的平行金屬板，兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強(qiáng)電場，其中A為正極板．無場區(qū)右側(cè)為一點電荷Q形成的電場，點電荷的位置O為圓弧形細(xì)圓管CD的圓心，圓弧半徑為R，圓心角為120°，O、C在兩板間的中心線上，D位于GH上．一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線射入勻強(qiáng)電場，粒子出勻強(qiáng)電場經(jīng)無場區(qū)后恰能進(jìn)入細(xì)圓管，并做與管壁無相互擠壓的勻速圓周運動．(不計粒子的重力、管的粗細(xì))

求：(1)O處點電荷Q的電性和電荷量；

(2)兩金屬板間所加的電壓．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直線a為某電源與可變電阻連接成閉合電路時的路端電壓U與干路電流I的關(guān)系圖象，直線b為電阻R兩端電壓的U與通過它的電流I的圖象，用該電源和該電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和電源的效率分別為（ ）

A. 4W、33.3% B. 2W、33.3% C. 2W、67% D. 4W、67%

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】靜止在粗糙水平面上的物體A，受到如圖乙所示水平向右的外力F作用，關(guān)于其運動情況，下列描述錯誤的是

A. 在0~1s內(nèi)，物體A可能始終靜止

B. 在0~1s內(nèi)，物體A可能先靜止后做變加速直線運動

C. 在1~3s內(nèi)，物體A可能做勻加速直線運動

D. 在3~4s內(nèi)，物體A可能做加速度增大的直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量mA=mB=4kg的兩個小物塊A、B放置在水平地面上，豎直平面內(nèi)半徑R=0.4m的光滑半圓形軌道與水平地面相切于C，彈簧左端固定。移動物塊A壓縮彈簧到某一位置（彈簧在彈性限度內(nèi)），由靜止釋放物塊A，物塊A離開彈簧后與物塊B碰撞并粘在一起以共同速度v=5m/s向右運動，運動過程中經(jīng)過一段長為S，摩擦因素=0.2的水平面后．沖上圓軌道。除S段外的其它水平面摩擦力不計．求：

（1）若S=lm，則兩物塊剛過C點時對軌道的壓力大�。�

（2）剛釋放物塊A時，彈簧的彈性勢能；

（3）若兩物塊能沖上圓形軌遒．且不脫離圓形軌道，S應(yīng)滿足什么條件。

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