【題目】(10分)如圖,一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置,A側(cè)上端封閉,B側(cè)上側(cè)與大氣相通,下端開口處開關(guān)K關(guān)閉,A側(cè)空氣柱的長度為l=10.0cm,B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h=3.0cm,現(xiàn)將開關(guān)K打開,從U形管中放出部分水銀,當(dāng)兩側(cè)的高度差為h1=10.0cm時,將開關(guān)K關(guān)閉,已知大氣壓強p0=75.0cmHg。
(ⅰ)求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長度;
(ⅱ)此后再向B側(cè)注入水銀,使A、B兩側(cè)的水銀達(dá)到同一高度,求注入水銀在管內(nèi)的長度。
【答案】(1)12.0cm;(2)13.2cm
【解析】
試題(i)以cmHg為壓強單位.設(shè)A側(cè)空氣柱長度l=10.0cm時壓強為p,當(dāng)兩側(cè)的水銀面的高度差為h1=10.0cm時,空氣柱的長度為l1,壓強為p1,由玻意耳定律,有:
pl=p1l1①
由力學(xué)平衡條件,有:
p=p0+h ②
打開開關(guān)放出水銀的過程中,B側(cè)水銀面處的壓強始終為p0,而A側(cè)水銀面處的壓強隨空氣柱長度的增加逐漸減小,B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨著減小,直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止,由力學(xué)平衡條件,有:
p1=p0﹣h1③
聯(lián)立①②③,并代入題目數(shù)據(jù),有:
l1=12cm ④
(ii)當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時,設(shè)A側(cè)空氣柱的長度為l2,壓強為P2,由玻意耳定律,有:
pl=p2l2⑤
由力學(xué)平衡條件有:
p2=p0⑥
聯(lián)立②⑤⑥式,并代入題目數(shù)據(jù),有:
l2=10.4cm ⑦
設(shè)注入水銀在管內(nèi)的長度為△h,依題意,有:
△h=2(l1﹣l2)+h1⑧
聯(lián)立④⑦⑧式,并代入題目數(shù)據(jù),有:
△h=13.2cm
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【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置探究物體的速度與時間的關(guān)系:
電磁打點計時器接______電源填“低壓直流”、“低壓交流”或“220V交流”;
實驗時,使小車靠近打點計時器,先______再______填“接通電源”或“放開小車”。
若所接電源的頻率是50Hz,則每隔______秒打一個點。
圖乙是繪出的小車速度時間關(guān)系圖線,根據(jù)圖線求出小車的加速度為______保留三位有效數(shù)字
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【題目】如圖所示,汽缸呈圓柱形,上部有擋板,內(nèi)部高度為d。筒內(nèi)一個很薄的質(zhì)量不計的活塞封閉一定量的理想氣體,開始時活塞處于離底部d/2的高度,外界大氣壓強為1.0×105Pa,溫度為27℃,現(xiàn)對氣體加熱.求:
①當(dāng)活塞剛好到達(dá)汽缸口時氣體的溫度。
②氣體溫度達(dá)到387℃時氣體的壓強。
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【題目】如圖所示,半徑為R0.4m,內(nèi)壁光滑的半圓形軌道固定在水平地面上,質(zhì)量m0.98kg的滑塊停放在距軌道最低點A為L6m的O點處。質(zhì)量為m00.02kg的子彈以速度v0400m/s從右邊水平射入滑塊,并留在其中.已知滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)0.4,子彈與滑塊的作用時間很短.g10m/s2,求:
(1)子彈相對滑塊靜止時二者的共同速度大小v;
(2)滑塊從O點滑到A點的時間t;
(3)通過計算分析滑塊能否到達(dá)最高點B.
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【題目】關(guān)于摩擦力,以下說法正確的是
A. 靜止的物體可能受滑動摩擦力作用,運動的物體也有可能受靜摩擦力作用
B. 摩擦力可能是阻力,也可能是動力,有可能與物體的運動方向相同,也有可能相反
C. 物體間的摩擦力與彈力的比值為一常數(shù)
D. 兩物體間有摩擦力一定有彈力,有彈力不一定有摩擦力
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【題目】滑塊以速率v1沖上斜面,當(dāng)它回到斜面底端時速率為v2,且v2<v1,若滑塊向上運動的位移中點為A,取斜面底端重力勢能為零,則
A. 上滑時機械能減小,下滑時機械能增大
B. 上滑時機械能減小,下滑時機械能也減小
C. 上滑過程中動能和重力勢能相等的位置在A點上方
D. 上滑過程中動能和重力勢能相等的位置在A點下方
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【題目】如圖所示,甲同學(xué)用手拿著一把長50cm的直尺,并使其處于豎直狀態(tài);乙同學(xué)把手放在直尺0刻度線位置做抓尺的準(zhǔn)備。某時刻甲同學(xué)松開直尺,直尺保持豎直狀態(tài)下落,乙同學(xué)看到后立即用手抓直尺,手抓住直尺位置的刻度值為20cm;重復(fù)以上實驗,乙同學(xué)第二次手抓住直尺位置的刻度值為10cm。直尺下落過程中始終保持豎直狀態(tài)。若從乙同學(xué)看到甲同學(xué)松開直尺,到他抓住直尺所用時間叫“反應(yīng)時間”,取重力加速度g=10m/s2。則下列說法中正確的是( )
A. 乙同學(xué)第一次的“反應(yīng)時間”比第二次長
B. 乙同學(xué)第一次抓住直尺之前的瞬間,直尺的速度約為4m/s
C. 若某同學(xué)的“反應(yīng)時間”大于0.4s,則用該直尺將無法用上述方法測量他的“反應(yīng)時間”
D. 若將尺子上原來的長度值改為對應(yīng)的“反應(yīng)時間”值,則可用上述方法直接測出“反應(yīng)時間”
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【題目】在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法,如理想實驗法、控制變量法、根限思維法、類比法和科學(xué)假說法、建立理想模型法、微元法等等.以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述正確的是( )
A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時,用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法
B.根據(jù)速度定義式v=,當(dāng)△t非常非常小時,就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該定義應(yīng)用了極限思維法
C.在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時,先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系,再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,該實驗應(yīng)用了控制變量法
D.在推導(dǎo)勻變速運動位移公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運動,然后把各小段的位移相加,這里采用了微元法
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【題目】某同學(xué)利用如圖1所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則:在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個光滑的滑輪A和B,將繩子打一個結(jié)點O,每個鉤碼的重量相等,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時,根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力F1、F2和F3,回答下列問題:
(1)改變鉤碼個數(shù),實驗?zāi)芡瓿傻氖?/span>: __________
A.鉤碼個數(shù)N1=N2=2N3=4
B.鉤碼個數(shù)N1=N3=3N2=4
C.鉤碼個數(shù)N1=N2=N3=4
D.鉤碼個數(shù)N1=3N2=4N3=5
(2)在拆下鉤碼和繩子前,最重要的一個步驟是______________
A.標(biāo)記結(jié)點O的位置,并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向
B.量出OA、OB、OC三段繩子的長度
C.用量角器量出三段繩子之間的夾角
D.用天平測出鉤碼的質(zhì)量
(3)在作圖時,你認(rèn)為圖2中________是正確的.(填“甲”或“乙”)
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