如圖所示，一根兩端開口、橫截面積為S=2 cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定（插入水銀槽中的部分足夠深）。管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞，活塞下封閉著長L=21 cm的氣柱，氣體的溫度t1=7℃，外界大氣壓取P0=1.0×l05 Pa（相當于75 cm汞柱高的壓強）。
（1）對氣體加熱，使其溫度升高到t2=47℃，此時氣柱為多長？
（2）在活塞上施加一個豎直向下的壓力F=4 N，保持氣體的溫度t2不變，平衡后活塞下降的高度為多少？（以上過程中水銀槽中的液面高度可視為不變）
解：（1）被封閉氣體的初狀態(tài)為P1=P0=l.0×105 Pa=75 cmHg，V1=L1S=21S，T1=280 K
末態(tài)為P2=p0=1.0×l05 Pa=75 cmHg，V2=L2S，T2=320K
根據(jù)蓋·呂薩克定律有，即
得
（2）在活塞上施加壓力F后，氣體的狀態(tài)變?yōu)?BR>=1.2×l05 Pa=90 cmHg，V3=L3S，T3=T2=320 K
根據(jù)玻意耳定律，有p3V3=p2V2，即p3L3=P2L2
由于△p=p3－v0=90－75 cmHg=15 cmHg
所以管內(nèi)外水銀面的高度差為△h=15 cm
活塞下降的高度h=△h+L2－L3=19 cm
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?江西模擬）如圖所示，兩塊帶有等量異號電荷的平行金屬板分別固定在長L=1m的光滑絕緣板的兩端，組成一帶電框架，框架右端帶負電的金屬板上固定一根原長為L0=0.5m的絕緣輕彈簧，框架的總質(zhì)量M=9kg，由于帶電，兩金屬板間產(chǎn)生了2×103V的高電壓，現(xiàn)用一質(zhì)量為m=1kg，帶電量q=+5×10 -2C的帶電小球（可看成質(zhì)點，且不影響金屬板間的勻強電場）將彈簧壓縮△L=0.2m后用線拴住，因而使彈簧具有65J的彈性勢能，現(xiàn)使整個裝置在光滑水平面上以V0=1m/s的速度向右運動，運動中拴小球的細線突然斷裂因而使小球被彈簧彈開．不計一切摩擦，且電勢能的變化量等于電場力和相對于電場沿電場方向的位移的乘積．求：
（1）當小球剛好被彈簧彈開時，小球與框架的速度分別為多少？
（2）通過分析計算回答：在細線斷裂以后的運動中，小球能否與左端金屬板發(fā)生接觸？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，左側(cè)為一個半徑為R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平，O點為球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑．右側(cè)是一個固定光滑斜面，斜面足夠長，傾角θ=30°．一根不可伸長的不計質(zhì)量的細繩跨在碗口及光滑斜面頂端的光滑定滑輪兩端上，線的兩端分別系有可視為質(zhì)點的小球m1和m2，且m1＞m2．開始時m1恰在右端碗口水平直徑A處，m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠，此時連接兩球的細繩與斜面平行且恰好伸直．當m1由靜止釋放運動到圓心O的正下方B點時細繩突然斷開，不計細繩斷開瞬間的能量損失．
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（1）求小球m2沿斜面上升的最大距離s；
（2）若已知細繩斷開后小球m1沿碗的內(nèi)側(cè)上升的最大高度為R/2，求
m1m2
=
 
．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年貴州省高三第二次月考理科綜合物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，傾角為30°的斜面體置于水平地面上，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A

和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的滑輪O（可視為質(zhì)點）．A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4m．開

始時，用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)（繩中無拉力），OB繩平行于斜面， 此

時B靜止不動．將A由靜止釋放，在其下擺過程中斜面體始終保持靜止．則在繩子到達豎直

位置之前，下列說法正確的是

A．物塊B受到的摩擦力一直沿著斜面向上                 

B．物塊B受到的摩擦力先減小后增大

C．繩子的張力先減小后增大

D．地面對斜面體的摩擦力方向一直水平向左

 

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科目：高中物理 來源：2012年長春市畢業(yè)班第一次調(diào)研測試高三物理試題卷 題型：計算題

（8分）如圖所示，左側(cè)為一個半徑為R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平， O點為球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個固定光滑斜面，斜面足夠長，傾角θ=30°。一根不可伸長的不計質(zhì)量的細繩跨在碗口及光滑斜面頂端的光滑定滑輪兩端上，線的兩端分別系有可視為質(zhì)點的小球m1和m2，且m1>m2。開始時m1恰在右端碗口水平直徑A處， m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠，此時連接兩球的細繩與斜面平行且恰好伸直。當m1由靜止釋放運動到圓心O的正下方B點時細繩突然斷開，不計細繩斷開瞬間的能量損失。

(1)求小球m2沿斜面上升的最大距離s；

(2)若已知細繩斷開后小球m1沿碗的內(nèi)側(cè)上升的最大高度為R/2，求=？

 

 

 

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科目：高中物理 來源：2011年遼寧省長春市畢業(yè)班第一次調(diào)研測試物理卷 題型：計算題

如圖所示，左側(cè)為一個半徑為R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平， O點為球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個固定光滑斜面，斜面足夠長，傾角θ=30°。一根不可伸長的不計質(zhì)量的細繩跨在碗口及光滑斜面頂端的光滑定滑輪兩端上，線的兩端分別系有可視為質(zhì)點的小球m1和m2，且m1>m2。開始時m1恰在右端碗口水平直徑A處， m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠，此時連接兩球的細繩與斜面平行且恰好伸直。當m1由靜止釋放運動到圓心O的正下方B點時細繩突然斷開，不計細繩斷開瞬間的能量損失。

1.求小球m2沿斜面上升的最大距離s；

2.若已知細繩斷開后小球m1沿碗的內(nèi)側(cè)上升的最大高度為R/2，求=？

 

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