4．一根內(nèi)徑均勻，一段封閉的細(xì)玻璃管，管內(nèi)空氣被一段水銀柱封住，已知玻璃管長(zhǎng)100cm，水銀柱長(zhǎng)25cm，當(dāng)玻璃管開(kāi)口向上豎直放置時(shí)，管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)44cm，若將玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢倒轉(zhuǎn)，求玻璃管轉(zhuǎn)至開(kāi)口向下豎直放置時(shí)，管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度．（設(shè)外界大氣壓為75cmHg，溫度保持不變）．

分析 被封閉在玻璃管中的氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，溫度不變，根據(jù)玻意耳定律研究．先由玻意耳定律判斷開(kāi)口向下時(shí)，管中水銀能否溢出，再求解開(kāi)口豎直向下時(shí)，管內(nèi)被封閉的空氣柱長(zhǎng)．

解答 解：取被封閉在玻璃管中的氣體為研究對(duì)象，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中可以認(rèn)為氣體的質(zhì)量和溫度不變，假設(shè)沒(méi)有水銀流出，
初狀態(tài)：p1=75+25=100cmHg，V1=L1S=44S，
末狀態(tài)：p2=75-25=50cmHg，V2=L2S，
由玻意耳定律得：p1V1=p2V2S，解得：L2=88cm，
由于L2+25=113cm，大于管長(zhǎng)100cm，說(shuō)明水銀將要溢出一部分．
設(shè)末狀態(tài)管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)為xcm，則
p2=（75-x）cmHg，L2=（100-x）cm
根據(jù)玻意耳定律有：p1L1S=p2L2S，
即：100×44=（75-x）•（100-x），
整理得：x2-175x+3100=0，
解得：x=20cm，（x′=155cm   不合題意舍去）
所求氣柱長(zhǎng)為：100-20=80cm；
答：玻璃管轉(zhuǎn)至開(kāi)口向下豎直放置時(shí)，管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度為80cm．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了玻意耳定律的應(yīng)用，求出氣體的狀態(tài)參量，應(yīng)用玻意耳定律可以解題；注意判定水銀是否有漏出是正確解題的關(guān)鍵．

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：多選題

3．一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無(wú)摩擦滑動(dòng)．現(xiàn)使小球由a點(diǎn)靜止釋放，沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，由此可知（　�。�
A．小球的d點(diǎn)時(shí)的加速度為零
B．小球在b點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大
C．小球在c點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小，電勢(shì)能最大
D．小球在bc之間某點(diǎn)動(dòng)能最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．如圖所示，實(shí)線為電視機(jī)顯像管主聚焦電場(chǎng)中的等勢(shì)面．a(chǎn)、b、c、d為圓上的四個(gè)點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．a、b、c、d 四點(diǎn)電勢(shì)不等，但電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B．若一電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為-0.8eV
C．若一束電子從左側(cè)平行于中心軸線進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，將會(huì)從右側(cè)平行于中心軸線穿出
D．若一電子沿中心軸線進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，將做加速度先增加后減小的加速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（1）如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)A、C間的距離為s1，點(diǎn)C、E間的距離為s2，使用的交流電的頻率為f，用以上給出的已知量寫(xiě)出C點(diǎn)速度的表達(dá)式為vC=$\frac{{（s}_{1}{+s}_{2}）f}{4}$，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘的重力勢(shì)能的減少量為mg（s0+s1），利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a，則加速度的表達(dá)式為a=$\frac{{（{{s}_{2}-s}_{1}）f}^{2}}{4}$；
（2）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是在重錘帶著紙帶下落過(guò)程中存在著阻力的作用，若已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊闹禐間，用題目中給出的已知量表示重錘在下落過(guò)程中受到的平均阻力的大小F=mg-m$\frac{{（{{s}_{2}-s}_{1}）f}^{2}}{4}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在第2s內(nèi)的位移是6m，第5s內(nèi)的位移為零，求其加速度和初速度各是多少．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．下列有關(guān)力的說(shuō)法正確的是（　　）
A．豎直向上拋出的物體，物體豎直上升，是因?yàn)槭艿揭粋�(gè)豎直向上的升力作用
B．放在斜面上的物體會(huì)沿斜面下滑，是因?yàn)槭艿揭粋�(gè)下滑力作用
C．放在水中的木塊會(huì)上浮，是因?yàn)槭艿搅烁×Φ淖饔?/td>
D．運(yùn)動(dòng)員跳遠(yuǎn)，騰空后能前進(jìn)幾米，是因?yàn)槭艿搅丝諝獾耐屏?/td>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．船在靜水中的航速為v1，水流的速度為v2（已知v1＞v2 ）．為使船行駛到河正對(duì)岸的碼頭，則v1相對(duì)v2 的方向應(yīng)為（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

13．如圖所示的電場(chǎng)線，正電荷q在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，則（　�。�
A．q受到的電場(chǎng)力逐漸變大B．q的加速度逐漸變大
C．q的動(dòng)能一定變大D．q的電勢(shì)能一定增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓�。ú挥�(jì)空氣阻力，進(jìn)入圓弧時(shí)無(wú)機(jī)械能損失）．已知圓弧的半徑R=0.3m，θ=60°，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度vA=4m/s（取g=10m/s2）試求：
（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0；
（2）P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離和豎起高度．
（3）若已知小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為$\sqrt{19}$m/s，求小球過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力．

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