【題目】如圖所示，左端封閉，右端開(kāi)口的均勻U型管中用水銀封有一段長(zhǎng)15cm的空氣柱。左臂總長(zhǎng)為25cm，右臂足夠長(zhǎng)。如果將管的開(kāi)口變?yōu)樨Q直向下，求空氣柱的長(zhǎng)度。（設(shè)大氣壓為75cmHg）

【答案】L=283.3cm

【解析】設(shè)初始左、右兩臂水銀面高度差為h，倒轉(zhuǎn)后空氣柱仍在左臂（如圖）

則：由玻意耳定律有：（750+h）×150S=（750－h－2x）（150+x）S

　整理得：2x2+（h－450）x+300h=0

當(dāng)△=b2－4ac≥0時(shí)，方程有實(shí)數(shù)解，即（h－450）2－4×2×300h≥0

解得：h≤62.5mm

也就是說(shuō)，只有當(dāng)兩臂水銀面高度差小于或等于62.5mm時(shí)，倒轉(zhuǎn)后空氣柱才可能仍留在左臂。而本文給出開(kāi)始時(shí)水銀面高度差為100mm＞62.5mm，因此，U型管倒轉(zhuǎn)后空氣柱會(huì)進(jìn)入右臂。

設(shè)右臂足夠長(zhǎng)，倒轉(zhuǎn)后，水銀柱已全部進(jìn)入右臂如圖所示，末狀態(tài)變?yōu)椋?/span>

根據(jù)玻意耳定律：

解得：

則空氣柱的長(zhǎng)度為。

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“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中

（1）讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上：______．

a．斜槽必須光滑

b．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平

c．每次釋放小球的位置必須相同

d．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸

e．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線

（2）如圖所示是某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的物體運(yùn)動(dòng)軌跡的一部分,O、a、b、c是運(yùn)動(dòng)軌跡上的四個(gè)點(diǎn),以O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系(Oa部分不完整),a、b、c三點(diǎn)的坐標(biāo)如圖,則物體運(yùn)動(dòng)的初速度為_______m/s（g=10m/s2）．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（3）小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為_____m/s． （可用根號(hào)表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的粗糙U形框架上接一個(gè)阻值為R0的電阻，放在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一個(gè)半徑為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的半圓形硬導(dǎo)體AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)距離d后速度達(dá)到v，半圓形硬導(dǎo)體AC的電阻為r，其余電阻不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是( )

A．A點(diǎn)的電勢(shì)高于C點(diǎn)的電勢(shì)

B．此時(shí)AC兩端電壓為UAC＝

C．此過(guò)程中電路產(chǎn)生的電熱為Q＝Fd－mv2

D．此過(guò)程中通過(guò)電阻R0的電荷量為q＝

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖示為由粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管彎曲成的“雙U形管”，a、b、c、d為其四段豎直的部分，其中a、d上端是開(kāi)口的，處在大氣中。管中的水銀把一段氣體柱密封在b、c內(nèi)，達(dá)到平衡時(shí)，管內(nèi)水銀面的位置如圖所示�，F(xiàn)緩慢地降低氣柱中氣體的溫度，若c中的水銀面上升了一小段高度Δh，則

A. b中的水銀面也上升Δh

B. b中的水銀面也上升，但上升的高度小于Δh

C. 氣柱中氣體壓強(qiáng)的減少量等于高為Δh的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)

D. 氣柱中氣體壓強(qiáng)的減少量等于高為2Δh的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在電壓為6V、頻率為50Hz的交流電源上，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，一條理想的紙帶的數(shù)據(jù)如圖所示，單位cm，g取9.8m/s2，O是打的第一個(gè)點(diǎn)，O、A之間有幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)沒(méi)畫(huà)出。

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB= m/s。

（2）從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量ΔEP= J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量ΔEK= J。

（3）造成ΔEP和ΔEK不相等的主要原因是 _______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中正確的有（　�。�

A. 牛頓通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出了牛頓第一定律

B. 物體速度越大，慣性一定越大

C. 根據(jù)牛頓第二定律可知，力是使物體產(chǎn)生加速度的原因

D. 根據(jù)牛頓第三定律可知，兩個(gè)物體間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于人造地球衛(wèi)星下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 在地球周圍作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的線速度都等于7．9 km/s

B. 發(fā)射速度大于7．9 km/s的人造地球衛(wèi)星進(jìn)入軌道后的線速度一定大于7．9 km/s

C. 衛(wèi)星受阻力作用軌道半徑緩慢減小后，其線速度將變大

D. 由可知，離地面越高的衛(wèi)星其發(fā)射速度越小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】測(cè)量“國(guó)際單位制選定的三個(gè)力學(xué)基本物理量”可用下列哪一組儀器

A．米尺、彈簧秤、秒表 B．米尺、測(cè)力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C．米尺、天平、秒表 D．量筒、天平、秒表

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為40KW，質(zhì)量為2000kg，當(dāng)汽車在水平路面上行駛時(shí)受到阻力為車重的0.1倍 ()，求：

（1）汽車在路面上能達(dá)到的最大速度？

（2）若汽車以額定功率啟動(dòng)，當(dāng)汽車速度為10時(shí)的加速度？

（3）若汽車從靜止開(kāi)始保持1的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛。求汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間？（提示：當(dāng)列車勻速時(shí)，牽引力大小等于摩擦力，牽引力作功WF＝Pt）

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