7．如圖所示，粗細均勻的U形管豎直放置，左端封閉右端開口，左端用水銀封閉著長L=13.5cm的理想氣體，當溫度為27℃時，兩管水銀面的高度差△h=3cm．設(shè)外界大氣壓為75cmHg．為了使左、右兩管中的水銀面相平，求：
Ⅰ．若對封閉氣體緩慢加熱，溫度需升高到多少℃？（保留三位有效數(shù)字）
Ⅱ．若溫度保持27℃不變，需從右管的開口端再緩慢注入多少高度的水銀柱？

分析 Ⅰ．分別求出封閉氣體初態(tài)和末態(tài)的壓強，由氣態(tài)方程求解封閉氣體溫度需升高多少．
Ⅱ．保持27°C不變，為了使左、右兩管中的水銀面相平，需從右管的開口端再緩慢注入的水銀，封閉氣體發(fā)生等溫變化，水銀面相平時，封閉氣體的壓強等于大氣壓，由玻意耳定律和幾何關(guān)系求出水銀柱高度h．

解答 解：原來左管內(nèi)氣柱長L1=13.5cm，壓強P1=75-3=72cmHg，溫度T1=273+27=300K．
Ⅰ．對封閉氣體緩慢加熱后，左管內(nèi)氣柱長應變?yōu)長2=13.5+1.5=15cm，壓強p2=p0=75cmHg，
由理想氣體狀態(tài)方程得：$\frac{{{p_1}{L_1}S}}{T_1}=\frac{{{p_2}{L_2}S}}{T_2}$，
解得：T2=347.2K，溫度升高到：347.2-273=74.2°C．
Ⅱ．注入水銀后，左管內(nèi)氣體壓強p3=p0=75cmHg，
由玻意耳定律得：p1L1S=p3L3S，
解得：L3=12.96cm，
故注入水銀柱的高度為：h=（L1-L3）×2+△h=4.08cm．
答：Ⅰ．若對封閉氣體緩慢加熱，溫度需升高到74.2℃；
Ⅱ．若溫度保持27℃不變，需從右管的開口端再緩慢注入4.08cm高度的水銀柱

點評 本題要注意研究過程中哪些量不變，哪些量變化，選擇合適的氣體實驗定律解決問題．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，空間某區(qū)域存在水平方向的勻強電場E=2×104N/C，將一長為L=500cm的不可伸長的絕緣細線一端固定于O點，另一端連接一個質(zhì)量為m=0.5kg的小球（可視為質(zhì)點），小球帶電量q=1.6×10-4C，現(xiàn)將絕緣細線AO拉至與電場線平行位置，且細線剛好拉直，讓小球從A處靜止釋放，取g=10m/s2，求：
（1）小球第一次到達O點正下方的B點時電場力做的功；
（2）A、B兩點的電勢差UAB．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，在動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個質(zhì)量m=lkg的小球，小球左側(cè)連接一水平輕彈簧，彈簧左端固定在墻上，右側(cè)連接一與豎直方向成θ=45°角的不可伸長的輕繩，輕繩另一端固定在天花板上，此時小球處于靜止狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零．在剪斷輕繩的瞬間（g取10m/s2），下列說法中正確的是（　　）
A．小球受力個數(shù)不變
B．小球立即向左加速，且加速度的大小為a=8m/s2
C．小球立即向左加速，且加速度的大小為a=l0m/s2
D．若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度的大小a=l0$\sqrt{2}$m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．用繩子在空中吊一質(zhì)量為2m的木箱C，其頂部吊一質(zhì)量為2m的物體A，底部放置一彈簧，彈簧上端有質(zhì)量為m的物體B，整個裝置靜止．現(xiàn)剪斷吊木箱C的繩子，則下列說法正確的是（　�。�
A．剪斷瞬間A的加速度為零B．剪斷瞬間A的加速度為$\frac{5}{4}$g
C．剪斷瞬間C的加速度為$\frac{3}{2}$gD．剪斷瞬間C的加速度為g

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示，質(zhì)量為m1和m2的兩個材料相同的物體用細線相連，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后豎直向上勻加速運動，不計空氣阻力，在三個階段的運動中，線上拉力的大�。ā　。�
A．由大變小B．由小變大
C．始終不變且大小為$\frac{m}{{m}_{1}+{m}_{2}}$FD．由大變小再變大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖，傾角θ=37°的足夠長的斜面上，有一質(zhì)量M=1.0kg、長度L=2.55m的薄板A，其上表面以ab為分界線由兩種不同材料拼接而成（其中ab以上部分光滑、長度為L1=0.75m），下表面下斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.4．在薄板A的上表面左端放一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊B（可視為質(zhì)點），同時將A、B由靜止釋放．已知B與A的上表面ab以下部分的動摩擦因數(shù)μ2=0.25，B與斜面間的動摩擦因數(shù)μ3=0.5．認為滑動摩擦力與最大靜摩擦力大小相等，物塊B從薄板A上滑到斜面上時速度不變，取g=10m/s2，求：（sin37°=0.6）
（1）B在A上滑支的時間；
（2）從AB分離到A在斜面上追上B經(jīng)歷的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．滑板A放在光滑水平面上，質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的滑塊B（可視為質(zhì)點）放在滑板右端，滑塊與滑板間動摩擦因數(shù)為μ，滑板和滑塊均靜止．現(xiàn)對滑板施加向右的水平恒力F，滑塊從滑板右端滑到左端的時間為t．下列判斷正確的是（　�。�
A．滑塊與滑板間動摩擦因數(shù)應滿足$μ＜\frac{F}{Mg}$
B．若僅減小M，時間t會縮短
C．若僅減小m，時間t會縮短
D．若僅減小F，時間t會縮短
E．若在滑板A右端與B平齊地再放一個同樣的滑塊C，則兩滑塊在滑板上的運動時間t不變

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．如圖所示，木板靜止于水平地面上，在其最右端放一可視為質(zhì)點的木塊．已知木塊的質(zhì)量m=1kg，木板的質(zhì)量M=4kg，長L=2.5m，下表面與地面之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2，上表面與木塊之間的動摩擦因數(shù)為μ2．現(xiàn)用水平恒力F拉木板，g取10m/s2．下列說法正確的是（　�。�
A．若μ2=0，F(xiàn)=20 N，為了使木塊能夠滑離木板，則F作用的最短時間為1s
B．若μ2=0，F(xiàn)=20 N，為了使木塊盡快滑離木板，則F作用的最短時間為2s
C．若μ2=0.3，為了能抽出木板，則F至少為25N
D．若μ2=0.3，F(xiàn)=30 N且一直作用在木板上，則木塊滑離木板需要的時間2s

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，質(zhì)量為M的絕緣足夠長的木板Q放置在光滑的水平面上．質(zhì)量為m的物塊P疊放在Q的左端，PQ所在空間存在著如圖所示的勻強磁場，磁感應強度大小為B．P帶正電，電荷量為q，Q不帶電，P、Q之間的動摩擦困數(shù)為μ．一水平恒力F作用在Q上，使P、Q由靜止開始向左運動．在運動的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．P和Q一起運動時，PQ間的摩擦力逐漸減小
B．P剛好脫離Q時，P的速度大小為$\frac{mg}{Bq}$
C．P脫離Q后，Q做勻速直線運動
D．P、Q剛好發(fā)生相對滑動時P的速度大小為$\frac{mg}{Bq}$-$\frac{Fm}{μBq（M+m）}$

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