题目内容
2.一端封闭而另一端开口的玻璃管总长L=62cm,初始时玻璃管开口向上竖直静止放置,管中有一段高h=5cm的水银柱封闭了一段长l1=35cm的空气柱,如图甲,接着将玻璃管缓慢旋转至开口向下的竖直位置,如图乙,此时上端空气柱的长度变为l2=40cm,气体的温度保持不变,(1)求大气压强P0位多少cmHg?
(2)从玻璃管管口塞入一个薄活塞,活塞不漏气,缓慢向上推动活塞,直到上端空气柱的长度恢复为l1=35cm,如图丙,求此时活塞离管口的距离d.
分析 (1)以封闭气体为研究对象发生等温变化,根据玻意耳定律即可求出大气压强${p}_{0}^{\;}$
(2)上方空气柱的长度恢复为${l}_{1}^{\;}$,根据玻意耳定律易知上端空气的压强;根据压强关系求出下端空气柱的压强,对下端气体根据玻意耳定律即可求出下端封闭气体的长度,再根据几何关系求出活塞离管口的距离;
解答 解:(1)空气柱原来的气压为:
${p}_{1}^{\;}={p}_{0}^{\;}+h$ ①
倒立后空气柱的气压为:${p}_{2}^{\;}={p}_{0}^{\;}-h$ ②
气体发生等温变化有:
${p}_{1}^{\;}{l}_{1}^{\;}S={p}_{2}^{\;}{l}_{2}^{\;}S$
代入数据解得大气压强:
${p}_{0}^{\;}=75cmHg$
(2)上端空气柱的长度恢复为${l}_{1}^{\;}$,气压恢复为${p}_{3}^{\;}={p}_{1}^{\;}=75+5=80cmHg$,
下方封闭的气柱压强为:
$p′={p}_{3}^{\;}+h$
气体同样发生等温变化,有:
${p}_{3}^{\;}(L-{l}_{2}^{\;}-h)S=p′l′S$
代入数据解得最后下方封闭的气柱长度为
l′=15cm
此时活塞离管口的距离
$d=L-{l}_{1}^{\;}-h-l′$=62-35-5-15=7cm
答:(1)求大气压强${p}_{0}^{\;}$为75cmHg;
(2)从玻璃管管口塞入一个薄活塞,活塞不漏气,缓慢向上推动活塞,直到上端空气柱的长度恢复为l1=35cm,如图丙,此时活塞离管口的距离d为7cm
点评 本题考查了气体实验定律的应用,关键是选择恰当的研究对象,找出气体变化前后的状态参量,利用玻意耳定律计算即可.
A. | m=5,n=4 | |
B. | 铀核(${\;}_{92}^{235}$U)的比结合能比铅核(${\;}_{82}^{207}$Pb)的比结合能小 | |
C. | 衰变产物的结合能之和小于铀核(${\;}_{92}^{235}$U)的结合能 | |
D. | 铀核(${\;}_{92}^{235}$U)衰变过程的半衰期与温度和压强有关 |
站序 | 车站 | 车次 | 出发时间 达到时间 | 历时 |
1 | 北京 | T39 | 13:42 ---- | ---- |
2 | 天津 | T39 | 15:18 15:09 | 01:27 当日到达 |
3 | 重庆 | T39 | 16:31 16:29 | 02:47 当日到达 |
A. | 13:40火车速度为零 | |
B. | 15:10火车是运动的 | |
C. | 北京到天津火车一直是匀速直线运动 | |
D. | 根据时刻表数据可以求出火车任意时刻的速度 |
A. | 平均速度 | B. | 点电荷 | C. | 合力 | D. | 总电阻 |
A. | 粒子可能带负电 | |
B. | 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为$\frac{5}{4}$d | |
C. | 粒子的速度大小为$\frac{5qdB}{3m}$ | |
D. | 若仅减小磁感应强度大小,粒子可能不会穿过x轴 |
A. | 重力没有反作用力 | |
B. | 作用力与反作用力一定同时产生 | |
C. | 作用力是弹力,反作用力可以是摩擦力 | |
D. | 作用力与反作用力在任何情况下都不能平衡 |
A. | 等于3s | B. | 等于2s | C. | 大于3s | D. | 大于2s小于3s |