题目内容
11．
如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同．U型管左管上端封有长20cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为25cm．水平细管内用小活塞封有长度12cm的理想气体A．已知外界大气压强为75cmHg，忽略环境温度的变化．现将活塞缓慢向左拉，使气体B的气柱长度为25cm，求此时：①右管中水银面距U型玻璃管底部的高度是多大？
②理想气体A的气柱长度为多少？
分析 ①根据平衡求出，初态B气柱的压强，再根据等温变化玻意耳定律求解气柱末态压强，再利用平衡即可求出右管中水银面距U型玻璃管底部的高度；
②根据平衡求出初始A气柱的压强，等温变化，根据玻意耳定律即可求出末态A气柱的长度．
解答 解：①设U型玻璃的横截面积为S，对B气柱：
初态：VB=20S，PB=P0
末态：VB′=25S
等温变化，根据玻意耳定律：PBVB=PB′VB′
可得：PB′=$\frac{{P}_{B}{V}_{B}}{{V}_{B}′}$=0.8P0=60cmHg
此时B中水银柱高度：hB=（20+25-25）cm=20cm
根据平衡可得：PB′+（hB-hA）=P0
右管中水银面距U型玻璃管底部的高度：hA=5cm
②对A气柱：
初态：PA=P0+25cmHg=100cmHg，VA=12S
末态：PA′=P0+hA=80cmHg，VA′=LVA′
等温变化，根据玻意耳定律：PAVA=PA′VA′
代入数据可得理想气体A的气柱长度：L=15cm
答：①右管中水银面距U型玻璃管底部的高度为5cm；
②理想气体A的气柱长度为15cm．
点评 本题考查气体实验定律的应用，以气体为研究对象，明确初末状态的参量，气体压强的求解是关键，应用气体实验定律应注意适用条件．
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使用多用电表前，要先检查表针是否停在刻度线的最左端（选填“左”或“右”）．在如图所示的多用电表表盘中，将三条弧形刻度按从上到下的顺序，分别设为第1、第2和第3条刻度．当用该多用电表测量电阻时，应从第1条刻度读数；用直流50V档测量电压时，应从第2条刻度读数；用直流100mA档测量电流时，应从第2条刻度读数．
2．
如图所示．一个圆盘在水平面内绕中心轴以角速度ω匀速转动，盘面上放有三个可视为质点的木块A，B，C，其质量分别为3m，2m，m，它们恰好处于同一条直径上，与转轴的距离分别为r，r，2r，其中B、C两个木块用伸直的细线连接在一起．它们在随圆盘转动过程中，始终保持与圆盘相对静止．三个木块与圆盘间的动摩擦因数都为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
如图所示．一个圆盘在水平面内绕中心轴以角速度ω匀速转动，盘面上放有三个可视为质点的木块A，B，C，其质量分别为3m，2m，m，它们恰好处于同一条直径上，与转轴的距离分别为r，r，2r，其中B、C两个木块用伸直的细线连接在一起．它们在随圆盘转动过程中，始终保持与圆盘相对静止．三个木块与圆盘间的动摩擦因数都为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）| A． | 木块A的向心加速度大于木块B的向心加速度 | |
| B． | 木块A与圆盘间的摩擦力一定小于木块B与圆盘间的摩擦力 | |
| C． | 圆盘的角速度ω≤$\sqrt{\frac{3μg}{4r}}$ | |
| D． | 如果当转速增大到使木块B恰好要滑动时剪断细线，木块C将沿切线方向飞出 |
真空中光滑绝缘平面上，分别放置两个电荷最为+Q、+9Q的点电荷A、B，如图所示，且A、B间的距离为60cm．然后在另一位置放置点电荷C，这时三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量为-$\frac{1}{16}$Q；A、C间的距离为15cm．
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