题目内容


如图所示，竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为V0=8cm3的金属球形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体．当环境温度为27℃时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm，水银柱上方空气柱长h0=4cm．现在左管中加入水银，保持温度不变，使两边水银柱在同一高度．（已知大气压p0=75cmHg，U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2）．求：

（1）需要加入的水银的长度是多少cm？

（2）为使右管水银面恢复到原来位置，则应对封闭气体加热到多少℃？


（1）需要加入的水银的长度是23cm

（2）为使右管水银面恢复到原来位置，则应对封闭气体加热到142摄氏度

 

练习册系列答案
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在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：

①下列说法哪一项是正确的     。（填选项前字母）

A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上

B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量

C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放

②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为______m/s（保留三位有效数字）。

 

如图①所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块的水平表面AB粗糙，与 水平面夹角0= 37°的表面BC光滑.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力 传感器受压时，其示数为正值，当力传感器被拉时，其示数为负值.一个可视为质点的滑 块从C点由静止开始下滑，物块在CBA运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图②所示.滑块经过B点时无能量损失.（已知sin37° = 0.6,cos37° = 0.8，取g = 10m/s2)求：

（1）斜面BC的长度L。

（2）滑块的质量m及ＡＢ板与物块的动摩擦因数。

（3）木板AB部分至少多长才能保证物块不从上面掉下来。 

如图所示，在半径为R的玻璃砖上部有一层厚度为R的透明液体，当射向圆心O的一束光与竖直方向成夹角α1=30°时，恰好没有光进入液体上方的空气中；如果射向圆心O的一束光与竖直方向成夹角α2=45°时，恰好没有光进入透明液体中，求：

①透明液体和玻璃的折射率；

②光与竖直方向成夹角α1=30°射入时光在透明液体中传播的时间（真空中光速c）．

如图（a），M、N、P为直角三角形的三个顶点，∠M＝37°，MP中点处固定一电量为Q的正点电荷，MN是长为a的光滑绝缘杆，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），小球自N点由静止释放，小球的重力势能和电势能随位置x（取M点处x＝0）的变化图像如图（b）所示，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

（1）图（b）中表示电势能随位置变化的是哪条图线？

（2）求势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m；

（3）已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电量q；

（4）求小球运动到M点时的速度。

如图所示，可视为质点的小物块质量m=1kg，长木板M=3kg。初始m位于M最左端，M和m一起以v0=4m/s的速度向右运动。光滑平面ab间距离足够长，M、m之间的动摩擦因数μ=0.4，M与b处固定障碍物碰撞时是弹性碰撞，作用时间极短。M与a处固定障碍物碰撞后粘在一起。在a的上方有一个光滑的半圆轨道，半径为R=1.6m。g=10m/s2。

（1）若M与b碰撞后，M、m达到共同速度，求共同速度的大小。

(2)求M与b点的最小距离。

（3）若长木板长度为L=8m，ab之间距离为13m，M与a碰撞瞬间，给A一个瞬时冲量，m的速度变为vm，之后m能够经过半圆最高点后落回在长木板上，求vm的范围。

如图所示，光滑水平台面MN上放两个相同小物块A、B，右端N处与水平传送带理想连接，传送带水平部分长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度v0=2m/s匀速转动。物块A、B（大小不计，视作质点）与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.2，物块A、B质量均为m=1kg。开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质短弹簧。现解除锁定，弹簧弹开A、B，弹开后B滑上传送带，A掉落到地面上的Q点，已知水平台面高h=0.8m，Q点与水平台面间右端间的距离S=1.6m，g取10m/s2。

（1）求物块A脱离弹簧时速度的大小；

（2）求弹簧储存的弹性势能；

（3）求物块B在水平传送带上运动的时间。

为研究某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的关系，物理兴趣小组设计了如图所示的测量电路，已知电流表的内阻为rA。将电阻R用绝缘导热材料包裹好浸没在温度不同的热水中，分别得到多组电压电流值，利用欧姆定律计算得出不同温度下的电阻值。

（1）若在温度为t时的某次测量中，电压表读数为U，电流表读数为I，则温度为t时的电阻值为       。

（2）如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示该电阻在0℃时的电阻值，已知图线的斜率为k 。根据图甲，温度为t（t>0℃）时电阻R的大小为___________________。

（3）若用该电阻与电池（电动势为E、内阻为r）、理想电流表A、滑动变阻器R′ 串联起来，连接成如图乙所示的电路。用该电阻做测温探头，把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、R′（滑动变阻器接入电路的阻值）、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式t＝____________________________。

（4）如果某次测量时，指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央，则测量值________15℃（填“大于”、“小于”或“等于”）。

如图所示，BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E．今有一质量为m、带正电q的小滑块（体积很小可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：

（1）滑块通过B点时的速度大小Vb？

（2）水平轨道上A、B两点之间的距离S？

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