【題目】某實(shí)驗(yàn)員需要乘坐電梯，將一根粗細(xì)均勻的長(zhǎng)為1=46cm的細(xì)玻璃管從10樓送到2樓實(shí)驗(yàn)室。玻璃管中有一段長(zhǎng)h=20cm的水銀柱，水銀柱下方封閉了一段長(zhǎng)l0=24cm的空氣柱，電梯運(yùn)行經(jīng)歷了加速、勻速和減速階段且加速和減速過(guò)程電梯的加速度大小相等。已知系統(tǒng)溫度恒定，空氣可以看作理想氣體，外界大氣壓強(qiáng)恒為p0=76cmHg，1cmHg=1330Pa，kg/m3，每層樓高3m，電梯運(yùn)行的最大速度為v=5.7m/s,重力加速度g=10m/s2。若水銀恰好不從玻璃管的上端口溢出，求：

(i)電梯的加速度；

(ii)電梯從10樓運(yùn)動(dòng)到2樓所用的時(shí)間。

【答案】(ⅰ) 3.8m/s2 (ⅱ) 6.46s

【解析】(i)水銀恰好不從玻璃管的上端口溢出，即封閉氣體長(zhǎng)度為，

從開始狀態(tài)到水銀恰好不從玻璃管的上端口溢出，根據(jù)等溫變化有：

即

對(duì)水銀柱受力分析有：

其中

聯(lián)立以上各式解得：；

(ii)電梯加速的時(shí)間為

同理電梯加速的時(shí)間為

電梯勻速的時(shí)間為：

所以電梯的總時(shí)間為

由以上各式解得：t=6..46s。

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】如圖所示是用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn).圖甲為光電門的激光發(fā)射和接收裝置。圖乙中的滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上，并通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連。測(cè)得滑塊(含遮光板)質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、遮光板寬度為d、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。將滑塊在圖示位置釋放后，光電計(jì)時(shí)器記錄下遮光板先后通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為、。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光板寬度，測(cè)量結(jié)果如圖丙所示，則讀數(shù)為_________cm；

(2)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門中心之間的距離為L，本實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為：___________(用題目中給定的字母表示)；

(3)若測(cè)得的系統(tǒng)動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能減少量，請(qǐng)分析可能的原因__________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，OAC為正三棱柱框架在xOy平面的一個(gè)截面，OA與x軸正方向夾角為30°。OA上方空間存在沿y軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，框架內(nèi)存在垂直OAC平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。y軸上P點(diǎn)的離子源，每隔相同時(shí)間，以速度v0沿x軸正方向射出質(zhì)量為m，電荷量為q的正離子，不考慮離子間的相互作用，離子恰好從OA正中間的小孔Q垂直于OA射入框架。若離子每次與框架內(nèi)壁碰撞后等速率反彈，碰撞時(shí)間忽略不計(jì)，經(jīng)過(guò)數(shù)次碰撞后又恰好從小孔Q沿與OA垂直方向射出框架，離子電荷量始終不變且離子的重力不計(jì)。已知第一個(gè)離子剛從Q處射入框架時(shí)，第二個(gè)離子恰好從P處射出，框架內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不超過(guò)。

(1)求OQ間的距離；

(2)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；

(3)第一個(gè)離子從框架射出前框架內(nèi)最多可能有多少個(gè)離子。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng)．已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1.0 ，所圍成矩形的面積S＝0.040 m2，小燈泡的電阻R＝9.0 ，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為e＝NBMS cos t，其中BM為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場(chǎng)變化的周期．忽略燈絲電阻隨溫度的變化，求：

(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；

(2)小燈泡消耗的電功率；

(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0～ 時(shí)間內(nèi)，通過(guò)小燈泡的電荷量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,AC和BC兩輕繩共同懸掛一質(zhì)量為m的物體,若保持AC繩的方向不變,AC與豎直向上方向的夾角為60°,改變BC繩的方向,θ為BC與豎直向上方向的夾角，試求:

(1)物體能達(dá)到平衡時(shí),θ角的取值范圍.

(2)θ在0～90°的范圍內(nèi),BC繩上拉力的最大值和最小值.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）關(guān)于油膜面積的測(cè)量方法，下列說(shuō)法中正確的是 （.填字母代號(hào)）

A．油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面積

B．油酸酒精溶液滴入水中后，要讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去量油膜的面積

C．油酸酒精溶液滴入水中后，要立即將油膜的輪廓畫在玻璃板上，再利用坐標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積

D．油酸酒精溶液滴入水中后，要讓油膜盡可能散開，等到狀態(tài)穩(wěn)定后，再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，用坐標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積

（2）實(shí)驗(yàn)中，將1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，又測(cè)得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，現(xiàn)將1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2 m2的單分子薄層由此可估算油酸分子的直徑d＝________ m.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中電子發(fā)射的情況與照射光的強(qiáng)弱、光的顏色（頻率）等物理量間的關(guān)系。電流計(jì)G測(cè)得的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化如圖乙所示，則( )

A. 通過(guò)電流計(jì)G的電流方向由d到c

B. 電壓U增大, 光電流I一定增大

C. 用同頻率的光照射K極，光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)

D. 光電管兩端電壓U為零時(shí)一定不發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，火箭發(fā)射時(shí)，速度能在10 s內(nèi)由0增加到100 m/s；如圖乙所示，汽車以108 km/h的速度行駛，急剎車時(shí)能在2.5 s內(nèi)停下來(lái)．下列說(shuō)法中正確的是(　　)

甲　　　　　　　　　 乙

A. 10 s內(nèi)火箭的速度改變量為10 m/s

B. 2.5 s內(nèi)汽車的速度改變量為－30 m/s

C. 火箭的速度變化比汽車快

D. 火箭的加速度比汽車的加速度小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為探究加速度與力之間的關(guān)系設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用鉤碼所受重力作為小車所受的拉力，用DIS(數(shù)字化信息系統(tǒng))測(cè)小車的加速度．通過(guò)改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a－F圖線，如圖(b)所示．

圖(a)　　　　　　　　 圖(b)

(1)圖線________是在軌道水平的情況下得到的(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”)

(2)小車和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量為______kg，小車在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小為______N.

(3)某同學(xué)用小車做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來(lái))，如圖所示，紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hz.

該小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a＝________m/s2，與紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v＝______m/s(答案均要求保留3位有效數(shù)字)．

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同步練習(xí)冊(cè)答案