5.粗細均勻的U形玻璃管豎直放置,將其左側(cè)開口用軟橡皮塞封住,從右側(cè)開口注人適量水銀后,經(jīng)測量,兩側(cè)水銀面高度差為h,水銀柱總長為4h,如圖,輕輕地將橡皮塞拔出,試問:兩側(cè)水銀面平齊時,液面上升(下降)的速度多大(不計水銀在管中運動時所受的阻力)?

分析 輕輕地將橡皮塞拔出后是水銀柱運動的過程中,水銀柱的重力勢能減小,轉(zhuǎn)化為動能,由功能關(guān)系即可求出.

解答 解:設(shè)水銀柱的橫截面積為S,密度為ρ,右圖與左圖相比,相對于長度為h的那個一部分的水銀柱的重心位置下降了:
$△h=\frac{1}{2}h-\frac{1}{2}×\frac{h}{2}=\frac{1}{4}h$
這一部分的水銀的質(zhì)量:m=ρV=ρS•h
全部的水銀的質(zhì)量:M=ρV′=ρ•S•4h=4m
將橡皮塞拔出后是水銀柱運動的過程中,水銀柱的重力勢能減小,轉(zhuǎn)化為動能,由功能關(guān)系得:
$mg△h=\frac{1}{2}M{v}^{2}$
聯(lián)立得:v=$\sqrt{\frac{gh}{8}}$
答:兩側(cè)水銀面平齊時,液面上升(下降)的速度是$\sqrt{\frac{gh}{8}}$.

點評 該題中,水銀運動時 將一部分的重力勢能轉(zhuǎn)化成為水銀柱的動能,結(jié)合功能關(guān)系即可正確解答,在解答時要注意水銀柱的質(zhì)量與重心的位置變化關(guān)系.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,一物體在與水平方向成θ角的拉力F作用下,沿光滑水平面做直線運動,在物體通過距離s的過程中(  )
A.力F對物體做的功等于FscosθB.力F對物體做的功等于Fssinθ
C.物體動能的變化量等于FscosθD.物體動能的變化量等于Fssinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.汽車向東以72km/h行駛,因前方有霧,減速行駛,經(jīng)20s速度降為36km/h,則汽車的加速度大小為0.5m/s2,方向向西(填向東或向西).

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13.在圖所示的四幅圖中,正確標(biāo)明了帶正電的粒子所受洛倫茲力F方向的是( 。
A.B.C.D.

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20.水平地面上有一個木箱,木箱的質(zhì)量m=20 kg,木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.20.一個小朋友推著該木箱向右做直線運動,取g =10 m/s2.木箱受到的滑動摩擦力等于40N,方向向左(選填“向右”或“向左”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,邊長為L的正方形線框,框的平面垂直于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,現(xiàn)使導(dǎo)線框繞通過頂點O的軸,以角速度ω在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,則O點與另一頂點P之間的電勢差等于( 。
A.0B.BL2ωC.$\sqrt{2}$BL2ωD.2BL2ω

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示,在虛線正方形ABCD四個頂點分別固定放置在2個+q、2個-q的點電荷,有一個質(zhì)子(不計重力)從A點由靜止釋放,則下列說法中正確的是( 。
A.A點電勢等于C點電勢
B.質(zhì)子沿直線從A到C,電勢能先減小后增大
C.以無窮遠處零勢能位置,則O點的電場強度為零,電勢也為零
D.對同一負點電荷,沿路徑A→C→D比沿A→B電場力做的功多

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.一面積S為100cm2的矩形線圈共100匝,總電阻為10Ω,從中性面起逆時針勻速轉(zhuǎn)動,電動勢隨時間變化規(guī)律如圖所示,求:
(1)交流電動勢的最大值和有效值是多少?
(2)周期、頻率、角速度是多少?
(3)交流電動勢的瞬時值表達式.當(dāng)線圈從中性面轉(zhuǎn)過30°角時,電動勢的瞬時值為多大?當(dāng)t=0.005s時,電動勢的瞬時值為多大?
(4)每秒鐘產(chǎn)生的熱量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.用多用表的歐姆檔檢測晶體二極管的好壞.
(1)將表筆c、d分別與二極管a、b端接觸,其結(jié)果如圖A所示.
(2)對調(diào)表筆所接觸的端點,再進行上述檢測,若結(jié)果如圖B所示,則可以判定二極管是好的,若結(jié)果如圖C所示,則可以判定該二極管是壞的.
(3)可以判定,完好的二極管的a端是負極,b端是正極.

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