【題目】在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng),兩壓強(qiáng)差Δp與氣泡半徑r之間的關(guān)系為Δp=,其中σ=0.070 N/m,F(xiàn)讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105 Pa,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g=10 m/s2。
(i)求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差;
(ii)忽略水溫隨水深的變化,在氣泡上升到十分接近水面時(shí),求氣泡的半徑與其原來(lái)半徑之比的近似值。
【答案】(i)28 Pa (ii)1.3
【解析】(i)當(dāng)氣泡在水下h=10 m處時(shí),設(shè)其半徑為r1,氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為p1,則
p1=①
代入題給數(shù)據(jù)得
p1=28 Pa ②
(ii)設(shè)氣泡在水下10 m處時(shí),氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p1,氣泡體積為V1;氣泡到達(dá)水面附近時(shí),氣泡內(nèi)空氣壓強(qiáng)為p2,內(nèi)外壓強(qiáng)差為p2,其體積為V2,半徑為r2。
氣泡上升過(guò)程中溫度不變,根據(jù)玻意耳定律有
p1V1=p2V2③
p1=p0+ρgh+p1④
p2=p0+p2⑤
氣泡體積V1和V2分別為V1=⑥,V2=⑦
聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得⑧
由②式知,pi<<p0,i=1,2,故可略去⑧式中的pi項(xiàng)。代入題給數(shù)據(jù)得⑨
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖1所示,小球(可視為質(zhì)點(diǎn))在光滑圓弧槽上的A、之間往復(fù)運(yùn)動(dòng),小球的運(yùn)動(dòng)視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),使用周期性外力驅(qū)動(dòng)小球,得出驅(qū)動(dòng)力頻率與振幅之間的關(guān)系如圖2所示,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率為時(shí) 小球振幅最大。撤去驅(qū)動(dòng)力,小球自由振動(dòng),A、點(diǎn)為左右端點(diǎn),D為最低點(diǎn),A、點(diǎn)與圓心O的連線與豎直方向之間的夾角相等且均為,(<5°),已知重力加速度g,求:
(1)光滑圓弧槽的半徑;
(2)小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在最低點(diǎn)D和端點(diǎn)A處對(duì)光滑圓弧槽的壓力之比
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖(a),長(zhǎng)度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A,其電荷量Q=;一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量為q的小球B套在桿上。將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場(chǎng)中,以桿左端為原點(diǎn),沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系。點(diǎn)電荷A對(duì)小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線I所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線II所示,其中曲線II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線。求:(靜電力常量)
(1)小球B所帶電量q;
(2)非均勻外電場(chǎng)在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;
(3)在合電場(chǎng)中,x=0.4m與x=0.6m之間的電勢(shì)差U。
(4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時(shí),最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到x=0.4m。若小球在x=0.16m處受到方向向右,大小為0.04N的恒力作用后,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),為使小球能離開(kāi)細(xì)桿,恒力作用的最小距離s是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,F(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平。回答下列問(wèn)題。
(1)為完成此實(shí)驗(yàn),除了所給的器材,還需要的器材有________
A.米尺
B.秒表
C.4~6 V的直流電源
D.4~6 V的交流電源
(2)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:
A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上
C.用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量
D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶
E.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離
F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能
其中操作不當(dāng)與錯(cuò)誤的步驟是________。
(3)實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有__________,__________。(寫(xiě)出兩個(gè)原因)
(4)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出各點(diǎn)之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為f,則計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式a=________。(用x1、x2、x3、x4及f表示)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于氣體的內(nèi)能,下列說(shuō)法正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)。
A.質(zhì)量和溫度都相同的氣體,內(nèi)能一定相同
B.氣體溫度不變,整體運(yùn)動(dòng)速度越大,其內(nèi)能越大
C.氣體被壓縮時(shí),內(nèi)能可能不變
D.一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)
E.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中,內(nèi)能一定增加
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,氣缸呈圓柱形,上部有擋板,內(nèi)部高度為d。筒內(nèi)一個(gè)很薄的質(zhì)量不計(jì)的活塞封閉一定量的理想氣體,開(kāi)始時(shí)活塞處于離底部的高度,外界大氣壓強(qiáng)為1×105Pa,溫度為27℃,現(xiàn)對(duì)氣體加熱。求:
①當(dāng)活塞剛好到達(dá)汽缸口時(shí)氣體的溫度;
②氣體溫度達(dá)到387℃時(shí)氣體的壓強(qiáng)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是用來(lái)粉刷墻壁的涂料滾的示意圖。使用時(shí),用撐竿推著涂料滾沿墻壁上下滾動(dòng),把涂料均勻地粉刷到墻壁上。撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計(jì),而且撐竿足夠長(zhǎng)。粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾,使撐竿與墻壁間的夾角越來(lái)越小。該過(guò)程中撐竿對(duì)涂料滾的推力為F1,墻壁對(duì)涂料滾的支持力為F2,下列說(shuō)法正確的是
A. F1減小,F(xiàn)2增大 B.F1、F2均增大
C.F1、F2均減小 D.F1增大,F(xiàn)2減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(10分)如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源A,它到池邊的水平距離為3.0 m。從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為。
(i)求池內(nèi)的水深;
(ii)一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上,他的眼睛到地面的高度為2.0 m。當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源A時(shí),他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45°。求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,某空箱子恰好能沿傾角為θ的斜面勻速下滑,設(shè)箱子受到斜面的支持力為FN,摩擦力為f,箱子與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,如果再往箱子內(nèi)裝入一些物體,則( )
A. 箱子不再下滑 B. 箱子仍能勻速下滑
C. 箱子將加速下滑 D. 箱子將減速下滑
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