【題目】如圖所示，兩端開(kāi)口的U形管粗細(xì)均勻，左右兩管豎直，底部的直管水平，水銀柱的長(zhǎng)度如圖中標(biāo)注所示，水平管內(nèi)兩端空氣柱a、b的長(zhǎng)度分別為10cm、5cm。在左管內(nèi)緩慢注入一定量的水銀，穩(wěn)定后右管的水銀面比原來(lái)高10cm。已知大氣壓強(qiáng)P0＝76cmHg，管內(nèi)外的溫度相同且始終不變。求向左管注入的水銀柱長(zhǎng)度。

【答案】21.5cm

【解析】初狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的壓強(qiáng)：P1＝90cmHg

因右管水銀面升高的高度10cm＜12cm，故b空氣柱仍在水平管內(nèi)。末狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的壓強(qiáng)：P2＝100cmHg

設(shè)末狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的長(zhǎng)度分別為La2、Lb2

對(duì)a、b兩部分空氣柱分別根據(jù)玻意耳定律可得：

P1·La1S＝P2·La2S ①

P1·Lb1S＝P2·Lb2S ②

代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立①②式解得：La2＝9cm Lb2＝4.5cm

設(shè)左管注入的水銀柱長(zhǎng)度為L，則：L=2h+（La1+ Lb1）－（La2+ Lb2）=21.5cm

另解：初狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的壓強(qiáng)：P1＝90cmHg

因右管水銀面升高的高度10cm＜12cm，故b空氣柱仍在水平管內(nèi)。末狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的壓強(qiáng)：P2＝100cmHg（

A、b兩部分空氣柱的初、末溫度及初、末壓強(qiáng)均相等，將它們看成一個(gè)整體，則初狀態(tài)的長(zhǎng)度為L1=15cm，末狀態(tài)的長(zhǎng)度設(shè)為L2=xcm，則由玻意耳定律可得：

P1·L1S＝P2·L2S ①

由①式解得：L2＝13.5cm ②

所以左側(cè)注入水銀柱的長(zhǎng)度為L＝10+10+（15－L2）＝21.5cm③

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】如圖所示，傾角為的斜面上固定兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。兩根導(dǎo)體棒a、b 質(zhì)量相等均為m，其電阻之比為2:1。a、b棒均垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同， <tan。對(duì)導(dǎo)體棒a施加沿斜面向上的恒力F a棒沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將b棒由靜止釋放，最終a、b棒均做勻速運(yùn)動(dòng)。兩棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好。則

A. 恒力F的大小等于

B. 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)a、b兩棒的速度等大

C. 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度之比為2:1

D. 拉力F做的功等于回路消耗的電能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球A、B帶有等量異種電荷，通過(guò)絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上．當(dāng)突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，兩小球A、B將由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)兩個(gè)小球和彈簧組成的系統(tǒng)（設(shè)整個(gè)過(guò)程中不考慮電荷間庫(kù)侖力的作用，且彈簧不超過(guò)彈性限度），以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（　�。�

A. 兩個(gè)小球所受電場(chǎng)力等大反向，系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B. 電場(chǎng)力分別對(duì)球A和球B做正功，系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加

C. 當(dāng)彈簧長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能最大

D. 當(dāng)小球所受電場(chǎng)力與彈簧的彈力相等時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為 m 的小球以初動(dòng)能從地面豎直向上拋出，己知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到恒定阻力作用(k 為常數(shù)且滿(mǎn)足 0<k<1)。圖中兩條圖線分別表示小球在上升過(guò)程中動(dòng)能和重力勢(shì)能與其上升高度之間的關(guān)系(以地面為零勢(shì)能面)， 表示上升的最大高度。則由圖可知，下列結(jié)論正確的是

A. 是最大勢(shì)能，且

B. 上升的最大高度

C. 落地時(shí)的動(dòng)能

D. 在 h1 處，物體的動(dòng)能和勢(shì)能相等，且

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小球以大小不同的初速度水平向右，先后從P點(diǎn)拋出，兩次都碰撞到豎直墻壁．下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A．小球兩次碰到墻壁前的瞬時(shí)速度相同

B．小球兩次碰撞墻壁的點(diǎn)為同一位置

C．小球初速度大時(shí)，在空中運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng)

D．小球初速度大時(shí)，碰撞墻壁的點(diǎn)在上方

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】20世紀(jì)初，現(xiàn)代物理學(xué)出現(xiàn)了重大進(jìn)展，德國(guó)一物理學(xué)家指出“能量的釋放和被吸收是以特定的不連續(xù)的單位或束的形式進(jìn)行的，而并非像先前所想象的那樣以平衡和連續(xù)不斷的形式釋放，”這一理論的提出

A. 開(kāi)創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的近代力學(xué) B. 奠定了電氣技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

C. 彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)認(rèn)識(shí)宏觀世界的不足 D. 是為了解決熱輻射理論上的疑點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示，玻璃的折射率n=．

（i）一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？

（ii）一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距R處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的位置．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于粗糙水平地面上．現(xiàn)用F=12N的水平恒力拉動(dòng)小物塊，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=2s，小物塊運(yùn)動(dòng)了x0=4m的距離，取g=10m/s2．求：

（1）物塊受到的重力G的大��；

（2）物快做勻加速運(yùn)動(dòng)加速度a的大小；

（3）物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱汽缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；汽缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強(qiáng)為1.2p0的理想氣體．p0和T0分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U＝αT，α為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過(guò)程都是緩慢的．求：

(1)缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時(shí)的體積V1；

(2)在活塞下降過(guò)程中，汽缸內(nèi)氣體放出的熱量Q.

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