【題目】如圖所示，兩端開口的U形管粗細(xì)均勻，左右兩管豎直，底部的直管水平，水銀柱的長度如圖中標(biāo)注所示，水平管內(nèi)兩端空氣柱a、b的長度分別為10cm、5cm。在左管內(nèi)緩慢注入一定量的水銀，穩(wěn)定后右管的水銀面比原來高10cm。已知大氣壓強(qiáng)P0＝76cmHg，管內(nèi)外的溫度相同且始終不變。求向左管注入的水銀柱長度。

【答案】21.5cm

【解析】初狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的壓強(qiáng)：P1＝90cmHg

因右管水銀面升高的高度10cm＜12cm，故b空氣柱仍在水平管內(nèi)。末狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的壓強(qiáng)：P2＝100cmHg

設(shè)末狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的長度分別為La2、Lb2

對a、b兩部分空氣柱分別根據(jù)玻意耳定律可得：

P1·La1S＝P2·La2S ①

P1·Lb1S＝P2·Lb2S ②

代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立①②式解得：La2＝9cm Lb2＝4.5cm

設(shè)左管注入的水銀柱長度為L，則：L=2h+（La1+ Lb1）－（La2+ Lb2）=21.5cm

另解：初狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的壓強(qiáng)：P1＝90cmHg

因右管水銀面升高的高度10cm＜12cm，故b空氣柱仍在水平管內(nèi)。末狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的壓強(qiáng)：P2＝100cmHg（

A、b兩部分空氣柱的初、末溫度及初、末壓強(qiáng)均相等，將它們看成一個(gè)整體，則初狀態(tài)的長度為L1=15cm，末狀態(tài)的長度設(shè)為L2=xcm，則由玻意耳定律可得：

P1·L1S＝P2·L2S ①

由①式解得：L2＝13.5cm ②

所以左側(cè)注入水銀柱的長度為L＝10+10+（15－L2）＝21.5cm③

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為的斜面上固定兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，相距為L，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。兩根導(dǎo)體棒a、b 質(zhì)量相等均為m，其電阻之比為2:1。a、b棒均垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)相同， <tan。對導(dǎo)體棒a施加沿斜面向上的恒力F a棒沿斜面向上運(yùn)動，同時(shí)將b棒由靜止釋放，最終a、b棒均做勻速運(yùn)動。兩棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好。則

A. 恒力F的大小等于

B. 勻速運(yùn)動時(shí)a、b兩棒的速度等大

C. 勻速運(yùn)動時(shí)速度之比為2:1

D. 拉力F做的功等于回路消耗的電能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球A、B帶有等量異種電荷，通過絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上．當(dāng)突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場后，兩小球A、B將由靜止開始運(yùn)動，在以后的運(yùn)動過程中，對兩個(gè)小球和彈簧組成的系統(tǒng)（設(shè)整個(gè)過程中不考慮電荷間庫侖力的作用，且彈簧不超過彈性限度），以下說法中錯(cuò)誤的是（　�。�

A. 兩個(gè)小球所受電場力等大反向，系統(tǒng)動量守恒

B. 電場力分別對球A和球B做正功，系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加

C. 當(dāng)彈簧長度達(dá)到最大值時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能最大

D. 當(dāng)小球所受電場力與彈簧的彈力相等時(shí)，系統(tǒng)動能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為 m 的小球以初動能從地面豎直向上拋出，己知運(yùn)動過程中受到恒定阻力作用(k 為常數(shù)且滿足 0<k<1)。圖中兩條圖線分別表示小球在上升過程中動能和重力勢能與其上升高度之間的關(guān)系(以地面為零勢能面)， 表示上升的最大高度。則由圖可知，下列結(jié)論正確的是

A. 是最大勢能，且

B. 上升的最大高度

C. 落地時(shí)的動能

D. 在 h1 處，物體的動能和勢能相等，且

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球以大小不同的初速度水平向右，先后從P點(diǎn)拋出，兩次都碰撞到豎直墻壁．下列說法中正確的是（ ）

A．小球兩次碰到墻壁前的瞬時(shí)速度相同

B．小球兩次碰撞墻壁的點(diǎn)為同一位置

C．小球初速度大時(shí)，在空中運(yùn)行的時(shí)間較長

D．小球初速度大時(shí)，碰撞墻壁的點(diǎn)在上方

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】20世紀(jì)初，現(xiàn)代物理學(xué)出現(xiàn)了重大進(jìn)展，德國一物理學(xué)家指出“能量的釋放和被吸收是以特定的不連續(xù)的單位或束的形式進(jìn)行的，而并非像先前所想象的那樣以平衡和連續(xù)不斷的形式釋放，”這一理論的提出

A. 開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的近代力學(xué) B. 奠定了電氣技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

C. 彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)認(rèn)識宏觀世界的不足 D. 是為了解決熱輻射理論上的疑點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示，玻璃的折射率n=．

（i）一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？

（ii）一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距R處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的位置．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于粗糙水平地面上．現(xiàn)用F=12N的水平恒力拉動小物塊，經(jīng)過時(shí)間t=2s，小物塊運(yùn)動了x0=4m的距離，取g=10m/s2．求：

（1）物塊受到的重力G的大小；

（2）物快做勻加速運(yùn)動加速度a的大�。�

（3）物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱汽缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；汽缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強(qiáng)為1.2p0的理想氣體．p0和T0分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U＝αT，α為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的．求：

(1)缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時(shí)的體積V1；

(2)在活塞下降過程中，汽缸內(nèi)氣體放出的熱量Q.

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