【題目】潛水鐘是一種水下救生設(shè)備，它是一個(gè)底部開(kāi)口、上部封閉的容器，外形與鐘相似。潛水鐘在水下時(shí)其內(nèi)部上方空間里存有空氣，以滿足潛水員水下避險(xiǎn)的需要。為計(jì)算方便，將潛水鐘簡(jiǎn)化為截面積為S、高度為h、開(kāi)口向下的圓筒；工作母船將潛水鐘由水面上方開(kāi)口向下吊放至深度為H的水下，如圖所示。已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g，大氣壓強(qiáng)為p0，Hh，忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。

（1）求進(jìn)入圓筒內(nèi)水的高度l；

（2）保持H不變，壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出，求壓入的空氣在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積。

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）設(shè)潛水鐘在水面上方時(shí)和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為V0和V1，放入水下后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1，由玻意耳定律和題給條件有

p1V1= p0V0 ①

V0=hS ②

V1=（h–l）S ③

p1= p0+ ρg（H–l） ④

聯(lián)立以上各式并考慮到Hh，h >l，解得

⑤

（2）設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2；此時(shí)筒內(nèi)氣體的體積為V0，這些氣體在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積為V3，由玻意耳定律有

p2V0= p0V3 ⑥

其中

p2= p0+ ρgH ⑦

設(shè)需壓入筒內(nèi)的氣體體積為V，依題意

V = V3–V0 ⑧

聯(lián)立②⑥⑦⑧式得

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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】在利用光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，入射光照到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，那么（ ）

A．從光照射到金屬表面到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加

B．飽和光電流將會(huì)減弱

C．遏止電壓將會(huì)減小

D．有可能不再發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】水平冰面上有一固定的豎直擋板，一滑冰運(yùn)動(dòng)員面對(duì)擋板靜止在冰面上，他把一質(zhì)量為4.0 kg的靜止物塊以大小為5.0 m/s的速度沿與擋板垂直的方向推向擋板，運(yùn)動(dòng)員獲得退行速度；物塊與擋板彈性碰撞，速度反向，追上運(yùn)動(dòng)員時(shí)，運(yùn)動(dòng)員又把物塊推向擋板，使其再一次以大小為5.0 m/s的速度與擋板彈性碰撞。總共經(jīng)過(guò)8次這樣推物塊后，運(yùn)動(dòng)員退行速度的大小大于5.0 m/s，反彈的物塊不能再追上運(yùn)動(dòng)員。不計(jì)冰面的摩擦力，該運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量可能為

A.48 kgB.53 kgC.58 kgD.63 kg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)測(cè)量加速度的實(shí)驗(yàn)裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個(gè)光電門A、B，滑塊上固定一遮光條，靜止釋放滑塊沿傾斜氣墊導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)通過(guò)光電門A、B，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門A、B的遮光時(shí)間分別為△ta、△tb和遮光條從A到B時(shí)間t；

(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d= m．

由所測(cè)物理量計(jì)算得到滑塊加速度大小a= （用△ta、△tb、t、d表示）

(2)在該實(shí)驗(yàn)中選用的遮光條寬度很窄，其理由是：

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一豎直圓管質(zhì)量為M，下端距水平地面的高度為H，頂端塞有一質(zhì)量為m的小球。圓管由靜止自由下落，與地面發(fā)生多次彈性碰撞，且每次碰撞時(shí)間均極短；在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，管始終保持豎直。已知M =4m，球和管之間的滑動(dòng)摩擦力大小為4mg, g為重力加速度的大小，不計(jì)空氣阻力。

（1）求管第一次與地面碰撞后的瞬間，管和球各自的加速度大小；

（2）管第一次落地彈起后，在上升過(guò)程中球沒(méi)有從管中滑出，求管上升的最大高度；

（3）管第二次落地彈起的上升過(guò)程中，球仍沒(méi)有從管中滑出，求圓管長(zhǎng)度應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】輕細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，空間存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向成30°角。（重力加速度g）

（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度E

（2）若在平衡位置將細(xì)線剪斷，求小球運(yùn)動(dòng)位移L用的時(shí)間。

（3）將球拉至右側(cè)與O等高（線水平）位置靜止釋放，求當(dāng)球擺到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線的張力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長(zhǎng)的水平軌道通過(guò)一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜止于水平軌道的最左端，如圖（a）所示。t=0時(shí)刻，小物塊A在傾斜軌道上從靜止開(kāi)始下滑，一段時(shí)間后與B發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短）；當(dāng)A返回到傾斜軌道上的P點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，速度減為0，此時(shí)對(duì)其施加一外力，使其在傾斜軌道上保持靜止。物塊A運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖（b）所示，圖中的v1和t1均為未知量；碰后瞬間B的速度大小也為v1，之后沿水平軌道向右減速度，不計(jì)空氣阻力。

(1)求A沿傾斜軌道下滑的加速度與碰后沿軌道上滑的加速度大小之比；

(2)若傾斜軌道與水平面的夾角為θ，求A與傾斜軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(3)已知兩物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，在物塊B停止運(yùn)動(dòng)后，改變物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，然后將A從P點(diǎn)釋放，一段時(shí)間后A剛好能與B在此碰上。求改變前后動(dòng)摩擦因數(shù)的比值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】原來(lái)做勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi)有一被伸長(zhǎng)彈簧拉住的具有一定質(zhì)量的物體A靜止在地板上，如圖所示，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方．由此可判斷，此時(shí)升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是（ ）

A. 加速上升 B. 減速上升 C. 加速下降 D. 減速下降

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】傾角為的斜面上，固定一擋板。

(1)若擋板水平固定在斜面上，重為的鉛球放在擋板上處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖1所示，試證明鉛球?qū)醢宓膲毫Υ笮〉扔阢U球所受的重力大小并畫出相應(yīng)的受力分析圖。

(2)若擋板豎直固定在斜面上，質(zhì)量為的鉛球放在擋板與斜面之間保持靜止，如圖2所示，不考慮鉛球受到的摩擦力，重力加速度為。求擋板、斜面對(duì)鉛球的彈力大小，要求畫出鉛球的受力分析圖。

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