题目内容

【题目】如图所示,竖直放置的U形管左端封闭,右端开口,左管横截面积为右管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T1的空气柱,左右两管水银面高度差为hcm,外界大气压为h0cmHg

①若向右管中缓慢注入水银,直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分),求在右管中注入水银柱的长度h1(以cm为单位);

②在两管水银面相平后,缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l,求此时空气柱的温度T′

【答案】;②

【解析】

1)以封闭气体为研究对象,先结合连通器的原理求出初末状态的压强,应用玻意耳定律可以求出气体的长度,再由几何关系即可求出;

2)在液面上升或下降的过程中,水银的体积保持不变;根据题意求出封闭气体的压强,然后应用理想气体的状态方程求出气体的温度。

①封闭气体等温变化,初状态:

P1h0hV1lS

末状态:

P2h0V2lS

由玻意耳定律:

P1V1P2V2

在左侧的试管中,液面上升的高度:

hll

进入左侧试管中的水银的体积:

V=△hS

所以注入右侧的水银的体积:

V0=(h+h)S2+V=(h+3h)S2

所以在右管中注入水银柱的长度

h1=h+3(l-l′)

联立①②得:

②空气柱的长度为开始时的长度l时,左管水银面下降回到原来的位置,此时右侧的水银比开始时多出了,所以比左侧高

空气柱的压强:

联立解得:

练习册系列答案
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【题目】如图为验证动能定理的实验装置.钩码质量为m,小车和砝码的总质量M=300g.实验中用钩码重力的大小作为细绳对小车拉力的大小.实验主要过程如下:

①安装实验装置;

②分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度;

③计算小车的动能增量和对应细绳拉力做的功,判断两者是否相等.

(1)以下关于该实验的说法中正确的是________

A.调整滑轮高度使细绳与木板平行

B.为消除阻力的影响,应使木板右端适当倾斜

C.在质量为10g、50g、80g的三种钩码中,挑选质量为80g的钩码挂在挂钩P上最为合理

D.先释放小车,然后接通电源,打出一条纸带

(2)在多次重复实验得到的纸带中选择点迹清晰的一条.测量如图,打点周期为T,当地重力加速度为g.用题中的有关字母写出验证动能定理的表达式________

(3)写出两条引起实验误差的原因________________________________________________.

【答案】 AB 长度测量的误差 mg代替绳子的拉力

【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,了解平衡摩擦力的方法;由匀变速运动的推论求出滑块的瞬时速度,代入动能定理表达式即可正确解题。

(1)小车运动中受到重力、支持力、绳的拉力、摩擦力四个力的作用.首先若要使小车受到合力等于绳上的拉力,必须保证:摩擦力被平衡、绳的拉力平行于接触面,故A、B正确;在保证钩码重力等于细绳上的拉力及上述前提下对小车有:,对钩码:,解之有,可见只有当时才有 ,故应选用10g的钩码最为合理,C错误.打点计时器的使用要求是先接通电源,待其工作稳定后再释放小车,D错误.

(2)由题图知,故动能变化量为,合力所做功,故需验证的式子为

(3)从产生的偶然误差考虑有长度测量的误差;从系统误差产生的角度考虑有用mg代替绳子的拉力、电源频率不稳定、摩擦力未完全被平衡等引起的误差(答案合理皆可).

型】实验题
束】
90

【题目】某探究小组要尽可能精确地测量电流表○A1 的满偏电流,可供选用的器材如下:

A.待测电流表A1 (满偏电流Imax约为800 μA、内阻r1约为100Ω,表盘刻度均匀、总格数为N)

B.电流表A2 (量程为0.6 A、内阻r2=0.1Ω)

C.电压表V (量程为3V、内阻RV=3kΩ)

D.滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)

E.电源E(电动势有3V、内阻r约为1.5Ω)

F.开关S一个,导线若干

(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图,其中合理的是________(选填图甲图乙”).

(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”“C”).

(3)在开关S闭合前,应把滑动变阻器的滑片P置于________(选填ab”).

(4)在实验中,若所选电表的读数为Z,电流表A1的指针偏转了n格,则可算出待测电流表A1的满偏电流Imax________.

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