長為100 cm的內(nèi)徑均勻的細(xì)玻璃管，一端封閉，一端開口，當(dāng)開口豎直向上時，用20 cm水銀柱封住49 cm長的空氣柱，如圖8-1-9所示.當(dāng)開口豎直向下時（設(shè)當(dāng)時大氣壓強(qiáng)為76 cmHg），管內(nèi)被封閉的空氣柱長為多少？

圖8-1-9

81.6 cm.


解析:

取被封閉的玻璃管中的氣柱為對象，在轉(zhuǎn)動中可認(rèn)為氣柱的質(zhì)量和溫度不變，由玻意耳定律求解.

    初狀態(tài)：p1=(76+20) cmHg,V1=49S cm3.

    末狀態(tài)時設(shè)管口向下無水銀溢出：

p2=(76-20) cmHg,V2=lS.

    根據(jù)玻意耳定律有：p1V1=p2V2，解得：l=84 cm.

    因(84+20) cm=104 cm>100 cm(管長)，這說明水銀將要溢出一部分，原結(jié)果不合理，故必須重新設(shè)計.

    設(shè)末狀態(tài)管內(nèi)水銀柱長為x cm,則：p2=(76-x) cmHg,V2=(100-x)S.

    根據(jù)玻意耳定律有：p1V1=p2V2，

    得：（76+20）×49S=（76-x）(100-x)S，

    即x2+176x+2 896=0，

    解得：x=18.4 cm，x′=157.6 cm(舍去)

    所求空氣柱長度為：100-x=81.6 cm.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：廣東中學(xué)高三物理第二學(xué)期綜合測試一(2007．3) 題型：038

邊長為100 cm的正三角形光滑且絕緣的剛性框架ABC固定在光滑的水平面上，如圖內(nèi)有垂直于框架平面B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量m＝2×10－4 kg，帶電量為q＝4×10－3 C小球，從BC的中點(diǎn)小孔P處以某一大小v的速度垂直于BC邊沿水平面射入磁場，設(shè)小球與框架相碰后不損失動能．求：

(1)為使小球在最短的時間內(nèi)從P點(diǎn)出來，小球的入射速度v1是多少？

(2)若小球以v2＝1 m/s的速度入射，則需經(jīng)過多少時間才能由P點(diǎn)出來？

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如圖所示，邊長為100 cm的正三角形光滑且絕緣的剛性框架ABC固定在光滑水平地面上，內(nèi)有垂直于框架平面B＝0.5 T的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量m＝2×10－4 kg，帶電量為q＝4×10－3 C的小球，從BC的中點(diǎn)小孔P處以某一大小的速度垂直于BC邊沿水平面射入磁場．設(shè)小球與框架相碰后不損失動能．求：

(1為使小球在最短時間內(nèi)從P點(diǎn)出來，小球的入射速度v1是多少？

(2)若小球以v2＝1 m/s的速度入射，則需經(jīng)過多少時間才能由P點(diǎn)出來？

請在下圖上畫出帶電小球在磁場中運(yùn)動的路徑．

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科目：高中物理 來源： 題型：

圖8-1-20，在溫度不變的情況下，把一根長為100 cm的上端封閉的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中，管口到槽內(nèi)水銀面的距離是管長的一半.已知大氣壓為75 cmHg柱，求水銀進(jìn)入管內(nèi)的高度.

圖8-1-20

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）利用油膜法估測油酸分子的大小，實(shí)驗(yàn)器材有：濃度為0.05％（體積分?jǐn)?shù)）的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1 mL的量筒、盛有適量清水的45×50 cm2淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙。則：

①下面給出的實(shí)驗(yàn)步驟中，正確順序?yàn)開________________。

A.將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上

B.用滴管將濃度為0.05％油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1 mL油酸酒精溶液時的滴數(shù)N

C.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長為1 cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，算出油酸薄膜的面積S cm2

D.將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05％的油酸酒精溶液，從低處向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n

②該實(shí)驗(yàn)測得的單個油酸分子的直徑約為_________________（單位：cm）。

A.              B.            C.            D.

（2）實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)備了下列器材：

待測干電池(電動勢約1.5 V，內(nèi)阻約1.0 Ω) 電流表G(滿偏電流1.5 mA，內(nèi)阻10 Ω)

電流表A(量程0—0.60 A，內(nèi)阻約0.10 Ω)滑動變阻器R1(0—20 Ω，2 A)

滑動變阻器R2(0—100 Ω，1 A) 定值電阻R3=990 Ω 開關(guān)S和導(dǎo)線若干

①小明同學(xué)選用上述器材(滑動變阻器只選用了一個)測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。為了能較為準(zhǔn)確地進(jìn)行測量和操作方便，實(shí)驗(yàn)中選用的滑動變阻器應(yīng)是______________。(填代號)

②請在方框中畫出他的實(shí)驗(yàn)電路圖。

③右下圖為小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I1I2圖線(I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù))，由該圖線可得：被測干電池的電動勢E=________________V，內(nèi)電阻r=_______________Ω。

              

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）利用油膜法估測油酸分子的大小，實(shí)驗(yàn)器材有：濃度為0.05％（體積分?jǐn)?shù)）的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1 mL的量筒、盛有適量清水的45×50 cm2淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙。則：

①下面給出的實(shí)驗(yàn)步驟中，正確順序?yàn)開_____________________。

A.將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上

B.用滴管將濃度為0.05％油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1 mL油酸酒精溶液時的滴數(shù)N

C.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長為1 cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，算出油酸薄膜的面積S cm2

D.將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05％的油酸酒精溶液，從低處向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n

②該實(shí)驗(yàn)測得的單個油酸分子的直徑約為___________________（單位：cm）。

A.      B.          C.          D.

（2）實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)備了下列器材：

待測干電池(電動勢約1.5 V，內(nèi)阻約1.0 Ω) 電流表G(滿偏電流1.5 mA，內(nèi)阻10 Ω)

電流表A(量程0—0.60 A，內(nèi)阻約0.10 Ω) 滑動變阻器R1(0—20 Ω，2 A)

滑動變阻器R2(0—100 Ω，1 A) 定值電阻R3=990 Ω 開關(guān)S和導(dǎo)線若干

①小明同學(xué)選用上述器材(滑動變阻器只選用了一個)測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。為了能較為準(zhǔn)確地進(jìn)行測量和操作方便，實(shí)驗(yàn)中選用的滑動變阻器應(yīng)是_____________。(填代號)

②請在方框中畫出他的實(shí)驗(yàn)電路圖。

③右下圖為小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I1I2圖線(I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù))，由該圖線可得：被測干電池的電動勢E=____________V，內(nèi)電阻r=______________Ω。

            

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