如圖,一上端開口,下端封閉的細(xì)長玻璃管,下部有長l1=66cm的水銀柱,中間封有長l2=6.6cm的空氣柱,上部有長l3=44cm的水銀柱,此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為Po=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周,求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長度。封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣。

解析:設(shè)玻璃管開口向上時(shí),空氣柱壓強(qiáng)為   ①    式中,分別表示水銀的密度和重力加速度。

玻璃管開口響下時(shí),原來上部的水銀有一部分會(huì)流出,封閉端會(huì)有部分真空。設(shè)此時(shí)開口端剩下的水銀柱長度為x,則  、   式中,管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)。由玻意耳定律得  ③   式中,h是此時(shí)空氣柱的長度,S為玻璃管的橫截面積。

由①②③式和題給條件得h=12cm 、

從開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周后,設(shè)空氣柱的壓強(qiáng)為,則   ⑤

由玻意耳定律得   ⑥   式中,是此時(shí)空氣柱的長度。

由①②③⑤⑥9.2cm  ⑦

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)對(duì)于一定量的理想氣體,下列說法正確的是_
ADE
ADE
.(選對(duì)一個(gè)給2分,選對(duì)兩個(gè)給3分,選對(duì)3個(gè)給5分.每選錯(cuò)一個(gè)扣3分,最低得分為0分)
A 若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變,其內(nèi)能也一定不變
B 若氣體的內(nèi)能不變,其狀態(tài)也一定不變
C 若氣體的溫度隨時(shí)間不段升高,其壓強(qiáng)也一定不斷增大
D 氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)
E當(dāng)氣體溫度升高時(shí),氣體的內(nèi)能一定增大
(2)如圖,一上端開口,下端封閉的細(xì)長玻璃管,下部有長l1=66cm的水銀柱,中間封有長l2=6.6cm的空氣柱,上部有長l3=44cm的水銀柱,此時(shí)水銀面恰好與管口平齊.已知大氣壓強(qiáng)為Po=76cmHg.如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周,求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長度.封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,一上端開口,下端封閉的細(xì)長玻璃管,下部有長L1=66cm的水銀柱,中間封有長L2=6.6cm的空氣柱,上部有長L3=44cm的水銀柱,此時(shí)水銀面恰好與管口平齊.已知大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg.如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周,求:
(1)在開口向下時(shí)管中空氣柱的長度.
(2)轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長度.(封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣.)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管豎直放置.玻璃管的下部封有長l1=25.0cm的空氣柱,中間有一段長l2=25.0cm的水銀柱,上部空氣柱的長度l3=40.0cm.已知大氣壓強(qiáng)為p0=75.0cmHg.現(xiàn)將一活塞(圖中未畫出)從玻璃管開口處緩慢往下推,使管下部空氣柱長度變?yōu)閘1′=20.0cm.假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣,求活塞下推的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管,下部有長l1=66cm的水銀柱,中間封有長l2=6.6cm的空氣柱,上部有長l3=44cm的水銀柱,此時(shí)水銀面恰好與管口平齊.已知大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg.如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周,求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長度.封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,一上端開口,下端封閉的細(xì)長玻璃管,下部有長l1=66cm的水銀柱,中間封有長l2=6.6cm的空氣柱,上部有長l3=44cm的水銀柱,此時(shí)水銀面恰好與管口平齊.已知大氣壓強(qiáng)po=76cmHg.如果使玻璃管繞最低端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng),封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣,且溫度始終保持不變.
(1)當(dāng)管子轉(zhuǎn)過900到水平位置時(shí),求管中空氣柱的長度;
(2)為求管子轉(zhuǎn)過1800開口向下時(shí)管中空氣柱的長度,某同學(xué)求解如下:管子轉(zhuǎn)過1800開口向下時(shí),管口有一部分水銀流出,設(shè)此時(shí)管口水銀柱長度為x,則空氣柱長度h=l2+l3-x,壓強(qiáng)p′=p0-pgx.(p和g分別表示水銀的密度和重力加速度.)由氣體定律列方程求解.由此所得結(jié)果是否正確?若正確,完成本小題;若不正確,說明理由,并給出正確的解答.

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