题目内容
【题目】一内壁光滑、粗细均匀的U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一轻活塞.初始时,管内水银柱及空气柱长度如图所示.已知大气压强cmHg,环境温度不变.
(1)求右侧封闭气体的压强;
(2)现用力向下缓慢推活塞,直至管内两边水银柱高度相等并达到稳定.求此时右侧封闭气体的压强;
(3)求第(2)问中活塞下移的距离x.
【答案】(1)90cmHg;(2)144cmHg;(3)9.417cm
【解析】
由题意知两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等,气体都作等温变化;先对左端气体研究,根据玻意耳定律求出活塞下移后的压强;水银面相平时,两部分气体的压强相等,再研究右端气体,求出活塞下移后的长度和气体压强,根据几何关系求解活塞向下移动的距离;
(1)以管内水银柱为研究对象,则有:
(2)当两边的水银柱高度相等时,左边水银柱下降7.5cm,右边水银柱上升了7.5cm,所以右侧封闭气体的高度变为12.5cm,则对于右边封闭的气体有:,;,
根据玻意耳定律:
所以:
(3)设当两边水银柱高度相等时左边水银柱的高度为h,则此时,左右两边的封闭气体的压强相等,所以则对于左边封闭的气体有:,,,
根据玻意耳定律:
所以:
则塞下降的距离:
【题目】某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下 端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;…;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是______和_______.
代表符号 | L0 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
刻度值数值/cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 | 8.60 | 10.3 | 12.1 |
测量记录表:
②实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据右图将这两个测量值填入记录表中____,_______;
③计算弹簧的劲度系数k=_______N/m.(g取9.8m/s2 ,结果保留两位有效数字)