2．某同學(xué)用如圖1所示注射器驗(yàn)證玻意耳定律．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)在如圖所示的注射器中用橡皮帽封閉了一定質(zhì)量的空氣．則：

（1）若注射器上全部刻度的容積為V，用刻度尺測(cè)得全部刻度長(zhǎng)為L(zhǎng)，則活塞的橫截面積可表示為$\frac{V}{L}$；
（2）測(cè)得活塞和框架的總質(zhì)量是M，大氣壓強(qiáng)為P0，當(dāng)注射器內(nèi)氣體處于某狀態(tài)時(shí)，在框架左右兩側(cè)對(duì)稱掛兩個(gè)砝碼，每個(gè)砝碼質(zhì)量為m，不計(jì)活塞與注射器管壁間摩擦，則穩(wěn)定后注射器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)可表示為${P}_{0}+\frac{（M+2m）gL}{V}$；
（3）如圖2中是不同小組的甲、乙兩同學(xué)在同一溫度下做實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的P-$\frac{1}{V}$圖．若兩人實(shí)驗(yàn)時(shí)操作均正確無(wú)誤，且選取坐標(biāo)標(biāo)度相同，那么兩圖線斜率不同的主要原因是研究氣體質(zhì)量不同．

分析 玻意耳定律研究的是一定質(zhì)量理想氣體的等溫變化，壓強(qiáng)與體積成反比，或壓強(qiáng)與體積的倒數(shù)成正比，氣體的體積V=SL，壓強(qiáng)的定義式是P=$\frac{F}{S}$，結(jié)合平衡條件可解決問(wèn)題．

解答 解：（1）注射器可看做圓柱體，由V=SL得：S=$\frac{V}{L}$…①
（2）裝置達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，設(shè)氣體壓強(qiáng)為p，由平衡條件知：
p0S+（M+2m）g=pS…②
由①②可得：p=p0+$\frac{（M+2m）gL}{V}$．
（3）圖線的斜率k=$\frac{P}{\frac{1}{V}}=PV$，根據(jù)克拉柏龍方程PV=nRT知，當(dāng)n（指氣體的物質(zhì)的量）相同時(shí)，T不同，k就不同；同樣，即使T相同，若n取值不同，圖線斜率也不同．所以圖線斜率不同的主要原因是：研究氣體質(zhì)量不同（或同質(zhì)量氣體在不同溫度下研究）．
故答案為：$\frac{V}{L}$，${P}_{0}+\frac{（M+2m）gL}{V}$，研究氣體質(zhì)量不同

點(diǎn)評(píng) 玻意耳定律要求氣體質(zhì)量恒定且溫度不變，分析封閉氣體壓強(qiáng)時(shí)可采用受力平衡法．

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：解答題

13．一導(dǎo)熱氣缸豎直地放在水平地面上，開(kāi)口向上．現(xiàn)將一活塞K放入氣缸，給K以適當(dāng)?shù)牧�，使K緩緩下移至距氣缸上端$\frac{1}{3}$缸長(zhǎng)時(shí)撤去力，K恰好可靜止于此處（在此過(guò)程中溫度不變）．這時(shí)再輕輕蓋上一個(gè)與K質(zhì)量相等的鋁蓋P，P與缸上端接觸良好，此時(shí)K上下的溫度都是27℃．現(xiàn)對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱，當(dāng)K向上移動(dòng)至距缸頂$\frac{1}{6}$缸長(zhǎng)時(shí)達(dá)到平衡，求此時(shí)缸內(nèi)的溫度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

13．如圖所示，某游戲中有一隧道跟半徑為R=125m的圓形橋在M點(diǎn)相接，M為橋的頂點(diǎn)，橋上N點(diǎn)與圓心O的連線跟M0的夾角為37°，與MON在同一豎直面的平臺(tái)上邊緣P點(diǎn)比M點(diǎn)高h(yuǎn)=20m．當(dāng)玩具小車(chē)從M越過(guò)N點(diǎn)后，從P點(diǎn)水平射出的速度多大都不能直接擊中它．為了使發(fā)射的小球能擊中橋上的小車(chē)，速度v0的取值范圍是（不計(jì)空氣阻力，sin37°=0.6，g取10m/s2）（　　）
A．v0＜30m/sB．v0＞40m/s
C．22.5m/s≤v0≤40m/sD．22.5m/s≤v0≤30m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

10．如圖甲為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小恒定，且被限制在AC板間，虛線中間不需加電場(chǎng)，如圖所示，從P0處?kù)o止釋放一帶電粒子，粒子將沿電場(chǎng)線方向加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)這種改進(jìn)后的回旋加速器，工作時(shí)某帶電粒子的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖乙所示（忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間），則下列判斷正確的是（　�。�
A．所加電場(chǎng)方向需要做周期性的變化，且變化周期等子2（tn-tn-1）
B．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為tn-tn-1
C．不同粒子在同一回旋加速器中獲得的最大動(dòng)能都相同
D．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T(mén)0，取無(wú)窮遠(yuǎn)處的引力勢(shì)能為零．質(zhì)量為m的衛(wèi)星在繞地球無(wú)動(dòng)力飛行時(shí)，它和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，它們之間引力勢(shì)能的表達(dá)式是Ep=-$\frac{GMm}{r}$，其中r是衛(wèi)星與地心間的距離．現(xiàn)欲將質(zhì)量為m的衛(wèi)星從近地圓軌道Ⅰ發(fā)射到橢圓軌道Ⅱ上去，軌道Ⅱ的近地點(diǎn)A和遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地心分別為r1=R，r2=3R．若衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的機(jī)械能和在r3=2R的圓周軌道Ⅲ上的機(jī)械能相同，則（　　）
A．衛(wèi)星在近地圓軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同
B．從軌道Ⅰ發(fā)射到軌道Ⅱ需要在近地的A點(diǎn)一次性給它提供能量$\frac{GMm}{4R}$
C．衛(wèi)星在橢圓軌道上的周期為T(mén)0$\sqrt{（\frac{{r}_{2}+R}{R}）^{3}}$
D．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅱ上自由運(yùn)行時(shí)，它在B點(diǎn)的機(jī)械能大于在A點(diǎn)的機(jī)械能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

7．如圖所示，有一四棱鏡ABCD，∠B=∠C=90°，∠D=75°．某同學(xué)想測(cè)量其折射率，他用激光筆從BC面上的P點(diǎn)射入一束激光，從Q點(diǎn)射出時(shí)與AD面的夾角為30°，Q點(diǎn)到BC面垂線的垂足為E，P、Q兩點(diǎn)到E點(diǎn)的距離分別為a、$\sqrt{3}$a，已知真空中光束為c，求：
（1）該棱鏡材料的折射率n；
（2）激光從P點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)所需的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

14．如圖所示，在粗糙水平面上有一質(zhì)量為M=2kg的粗糙斜面體、斜面的傾角θ=30°，在斜面體的左側(cè)相距為d=1.5m處有一固定障礙物Q，將一質(zhì)量為m=0.2kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）用絕緣繩系住，繩的一端固定在斜面體的頂端，此時(shí)小物塊恰好能在斜面體上與斜面體一起保持靜止且繩剛好伸直無(wú)彈力．現(xiàn)給斜面體施加一水平向左的推力F，使斜面體和小物塊一起向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)斜面體到達(dá)障礙物Q與其碰撞后，斜面體立即被障礙物Q鎖定．已知斜面體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5，重力加速度g=10m/s2，設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，求：
（1）小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2；
（2）最大的水平推力F；
（3）若用最大水平推力作用在斜面體上，斜面體被障礙物Q鎖定后，小物體在絕緣繩牽引下沿圓周運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道，輕繩的長(zhǎng)度應(yīng)滿足的條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

11．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置研究“小車(chē)運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律”．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：

a．將木板的左端墊起，以平衡小車(chē)的摩擦力；
b．在小車(chē)中放入砝碼，帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車(chē)后端，用細(xì)線連接小車(chē)和鉤碼；
c．將小車(chē)停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車(chē)，小車(chē)拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，斷開(kāi)電源；
d．改變鉤碼或小車(chē)中砝碼的質(zhì)量，更換紙帶，重復(fù)b、c的操作．
（1）設(shè)鉤碼質(zhì)量為m1、砝碼和小車(chē)總質(zhì)量為m2，重力加速度為g，則小車(chē)的加速度為：a=$\frac{{m}_{1}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$（用題中所給字母表示）；
（2）如圖丙是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，在紙帶上取計(jì)數(shù)點(diǎn)O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺進(jìn)行測(cè)量，讀出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度x，通過(guò)計(jì)算得到各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s以及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車(chē)的瞬時(shí)速度v．請(qǐng)將C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)量xC值和計(jì)算速度vC值填在下表中的相應(yīng)位置．
（3）實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)繪制△v2-s圖線來(lái)分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律（其中△v2=v2-v02，v是各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車(chē)的瞬時(shí)速度，v0是O點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車(chē)的瞬時(shí)速度）．他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖乙中標(biāo)出了O、A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你圖乙中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出△v2-s圖線．
（4）實(shí)驗(yàn)小組繪制的△v2-s圖線的斜率k=$\frac{2{m}_{1}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$（用題中所給字母表示），若發(fā)現(xiàn)該斜率大于理論值，其原因可能是木板的左側(cè)墊的過(guò)高．
計(jì)數(shù)點(diǎn)x/cms/cmv/（m•s-1）
O1.000.30
A2.341.340.38
B4.043.040.46
C6.005.000.54
D8.337.330.61
E10.909.900.70

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．如圖所示，相距為L(zhǎng)的點(diǎn)電荷A、B帶電量分別為+4Q和-Q．今引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電量和放置的位置是（　　）
A．-Q，在A左側(cè)距A為L(zhǎng)處B．-2Q，在A左側(cè)距A為$\frac{L}{2}$處
C．+2Q，在B右側(cè)距B 為$\frac{3L}{2}$處D．+4Q，在B右側(cè)距B為L(zhǎng)處

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同步練習(xí)冊(cè)答案