10．在兩端開口的U形管中灌汞，右管上端另有一小段汞柱將這部分空氣封閉在管內(nèi)，如圖所示，這時正好處于平衡狀態(tài)，若在左管內(nèi)再注入一些汞，當(dāng)重新平衡時（　�。�
A．右管內(nèi)被封閉的空氣的體積將減小，高度差h將增大
B．右管內(nèi)被封閉的空氣的體積將減小，高度差h不變
C．空氣柱體積不變，兩邊汞柱液面均升高相同高度，高度差h不變
D．以上都不對

分析 以被封閉的氣體為研究對象，分析其壓強，列出其壓強的表達(dá)式，結(jié)合表達(dá)式即可得知向左管注入汞時，對封閉氣體的壓強的影響，繼而可知高度差h的變化情況，從而可判知各選項的正誤．

解答 解：因U型管兩端開口，設(shè)右管氣柱上面的水銀柱的高度為L，右管中被封閉的氣體的壓強為：P=P0+PL（PL為長度為L的水銀柱產(chǎn)生的壓強）或表示為：P=P0+Ph，可知：L=h，若在左管內(nèi)再注入一些汞，右側(cè)氣柱上面的水銀柱長度不變，被封閉的氣體的壓強不變，所以高度差h不發(fā)生變化，選項C正確，ABD錯誤．
故選：C

點評 關(guān)于被封閉的氣體壓強的計算，應(yīng)注意一下三點：
1．氣體壓強的特點
①氣體自重產(chǎn)生的壓強一般很小，可以忽略．但大氣壓強P0卻是一個較大的數(shù)值（大氣層重力產(chǎn)生），不能忽略．
②密閉氣體對外加壓強的傳遞遵守帕斯卡定律，即外加壓強由氣體按照原來的大小向各個方向傳遞．
2．靜止或勻速運動系統(tǒng)中封閉氣體壓強的確定
①平衡法：選與氣體接觸的液柱為研究對象，進行受力分析，利用它的受力平衡，求出氣體的壓強．對液柱或固體進行受力分析，當(dāng)物體平衡時，利用F合=0，求被封閉氣體的壓強．應(yīng)注意正確選取研究對象，正確受力分析，別漏畫大氣壓力．
②取等壓面法：根據(jù)同種液體在同一水平液面壓強相等，在連通器內(nèi)靈活選取等壓面，由兩側(cè)壓強相等建立方程求出壓強．根據(jù)同種不間斷液體在同一水平面壓強相等的“連通器原理”，選取恰當(dāng)?shù)牡葔好�，列壓強平衡方程求氣體的壓強．選取等壓面時要注意，等壓面下一定要是同種液體，否則就沒有壓強相等的關(guān)系．
3．加速運動系統(tǒng)中封閉氣體壓強的確定 
常從兩處入手：一對氣體，考慮用氣體定律確定，二是選與氣體接觸的液柱或活塞等為研究對象，受力分析，利用牛頓第二定律解出．具體問題中常把二者結(jié)合起來，建立方程組聯(lián)立求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．下列說法中，正確的是（　�。�
A．一杯熱茶在打開杯蓋后，茶會自動變得更熱
B．電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體
C．氣體的擴散過程具有方向性
D．一切形式的能量間的相互轉(zhuǎn)化都不具有方向性

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

1．為驗證“拉力做功與物體動能改變的關(guān)系”，某同學(xué)到實驗室找到下列器材：長木板（一端帶定滑輪）、電磁打點計時器、質(zhì)量為200g的小車、質(zhì)量分別為10g、30g和50g的鉤碼、細(xì)線、學(xué)生電源（有“直流”和“交流”檔）．該同學(xué)進行下列操作：
A．組裝實驗裝置，如圖a所示
B．將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c計時器附近，并按住小車
C．選用50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上
D．釋放小車，接通打點計時器的電源，打出一條紙帶
E．在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中選出一條點跡清晰的紙帶，如圖b所示
F．進行數(shù)據(jù)采集與處理

請你完成下列問題：
（1）進行實驗時，學(xué)生電源應(yīng)選擇用交流檔（選填“直流”或“交流”）．
（2）該同學(xué)將紙帶上打的第一個點標(biāo)為“0”，且認(rèn)為打“0”時小車的速度為零，其后依次標(biāo)出計數(shù)點1、2、3、4、5、6（相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點未畫），各計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，如圖b所示．該同學(xué)測量出計數(shù)點0到計數(shù)點3、4、5的距離，并標(biāo)在圖b上．則在打計數(shù)點4時，小車的速度大小為0.58_m/s；如果將鉤碼的重力在數(shù)值上當(dāng)作小車所受的拉力，則在打計數(shù)點0到4的過程中，拉力對小車做的功為0.059J，小車的動能增量為0.034J．（取重力加速度g=9.8m/s2，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（3）由（2）中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該同學(xué)并沒有能夠得到“拉力對物體做的功等于物體動能增量”的結(jié)論，且對其他的點（如2、3、5點）進行計算的結(jié)果與“4”計數(shù)點相似．你認(rèn)為產(chǎn)生這種實驗結(jié)果的主要原因有（寫出兩條即可）：
①小車的質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；
②沒有平衡摩擦力．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

18．如圖所示，人站在滑板A上，以v0=3m/s的速度沿光滑水平面向右運動，當(dāng)靠近前方的橫桿時，人相對滑板豎直向上起跳越過橫桿，A從橫桿下方通過，與靜止的滑板B發(fā)生碰撞并粘在一起，之后人落到B板上，與滑板一起運動，已知人、滑板A和滑板B的質(zhì)量分別為m人=70kg、mA=10kg、mB=20kg，求：
（1）A、B碰撞過程中，A對B的沖量大小和方向；
（2）人落到B板上后，人與滑板的共同速度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．某同學(xué)在驗證機械能守恒定律的實驗中，使重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如題圖甲所示．O為紙帶下落的起始點，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點．實驗中所用重物的質(zhì)量m=2kg，打點計時器每隔T=0.02s打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2．

（1）記錄B點時，重物的速度vB=2.00m/s，（此空及后面兩空均保留三位有效數(shù)字），重物動能EkB=4.00J．從開始下落到至B點，重物的重力勢能減少量是4.02J，由此可得到的結(jié)論是在實驗允許范圍內(nèi)，重物的機械能守恒．
（2）該同學(xué)進一步分析發(fā)現(xiàn)重物動能的增量總是略小于重力勢能的減少量，造成這一現(xiàn)象的原因可能是限位孔對紙帶的阻力．（寫出一條合理的原因即可）
（3）若該同學(xué)在實驗時沒有測量重物質(zhì)量，是否能夠正常完成實驗？能（填“能”或“不能”）
（4）該同學(xué)在紙帶上又選取了多個計數(shù)點，并測出了各計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，若重物下落過程中機械能守恒，則以h為橫軸，以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如圖乙中的C，圖線的斜率表示重力加速度g．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

15．一邊長為l的正方體玻璃磚，其切面如圖．一束光從AD中點E射入，與AD夾角為45°時，折射光線恰好在AB面F點（圖中沒有畫出）發(fā)生全反射，求該玻璃磚的折射率及F離B點距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

2．某同學(xué)用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒定律．一根細(xì)線系住鋼球，懸掛著鐵架臺上，鋼球靜止于A點，光電門固定在A的正下方．在鋼球底部豎直地粘住一片寬帶為d的遮光條．將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t時由計時器測出，取v=$\fraciktbhoo{t}$作為鋼球經(jīng)過A點時的速度．記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數(shù)t，計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小△Ep與動能變化大小△Ek，就能驗證機械能是否守恒．

（1）△Ep=mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到B之間的豎直距離．
（A）鋼球在A點時的頂端
（B）鋼球在A點時的球心
（C）鋼球在A點時的底端
（2）用△Ek=$\frac{1}{2}$mv2計算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為1.50cm．某次測量中，計時器的示數(shù)為0.0100s，則鋼球的速度為v=1.50m/s．
（3）下表為該同學(xué)的實驗結(jié)果：
△Ep（×10-2J）4.8929.78614.6919.5929.38
△Ek（×10-2J）5.0410.115.120.029.8
他發(fā)現(xiàn)表中的△Ep與△Ek之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的．你是否同意他的觀點？請說明理由．
（4）請你提出一條減小上述差異的改進建議．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．在地面上方某一點將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，則小球在隨后的運動中（　�。�
A．速度和加速度的方向都在不斷變化
B．速度與加速度方向之間的夾角一直減小
C．在相等的時間間隔內(nèi)，速率的改變量相等
D．在相等的時間間隔內(nèi)，動能的改變量相等

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．已知火星半徑是地球半徑的$\frac{1}{2}$，質(zhì)量是地球質(zhì)量的$\frac{1}{9}$，自轉(zhuǎn)周期也基本相同．地球表面重力加速度是g，若某運動員在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自轉(zhuǎn)影響的條件下，下述分析正確的是（　�。�
A．火星表面的重力加速度是$\frac{4}{9}$g
B．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的$\frac{1}{3}$倍
C．運動員以相同的初速度在火星上起跳時，可跳的最大高度是$\frac{4}{9}$h
D．火星的同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球的同步衛(wèi)星的軌道半徑的 $\root{3}{\frac{1}{9}}$ 倍

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同步練習(xí)冊答案