题目内容
8．一端开口的粗细均匀的很长玻璃管，内有一段长24cm的水银柱封住一段空气柱，开口向上竖直放置时空气柱长为80cm，大气压强为76cmHg，求：（1）用使空气柱长变为78cm，必须向管内加入多少长的水银柱；
（2）若将管水平面放置管内空气柱长为多少．
分析 对封闭气体进行分析可知气体做等温变化，结合连通器的原理求出两种情况下的气体的压强，写出两种情况下的体积，然后由玻意耳定律列方程求解．
解答 解：（1）初态压强为：P1=（76+24）=100cmHg，体积为：V1=80S
加注水银后，左右水银面的高度差为：h′=24+h，压强为：P2=？？，体积为：V2=78S
由玻意耳定律得：P1V1=P2V2，
其中P2=76=h
解得：h=2.56cm
（2）若将管水平面放置管内空气柱的压强与大气压是相等的，即：P3=P0=76cmHg，此时：V3=LS
由玻意耳定律得：P2V2=P3V3，
解得：L=105.3cm
答：（1）用使空气柱长变为78cm，必须向管内加入2.56cm长的水银柱；
（2）若将管水平面放置管内空气柱长为105.3cm．
点评 利用理想气体状态方程解题，关键是正确选取状态，明确状态参量，尤其是正确求解被封闭气体的压强，这是热学中的重点知识，要加强训练，加深理解．本题的一大难点在于高度差的计算．
练习册系列答案
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4．某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg．实验步骤如下：
（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑．
（2）将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a．
（3）对应于不同的n的a值见下表．n=2时的s-t图象如图（b）所示：由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表．
（4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a-n图象．从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比．
（5）利用a-n图象求得小车（空载）的质量为0.45kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8 m•s-2）．
（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是BC（填入正确选项前的标号）
A．a-n图线不再是直线
B．a-n图线仍是直线，但该直线不过原点
C．a-n图线仍是直线，但该直线的斜率变大
（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑．
（2）将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a．
（3）对应于不同的n的a值见下表．n=2时的s-t图象如图（b）所示：由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表．
| n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| a/m•s-2 | 0.20 | 0.40 | 0.58 | 0.78 | 1.00 |
（5）利用a-n图象求得小车（空载）的质量为0.45kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8 m•s-2）．
（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是BC（填入正确选项前的标号）
A．a-n图线不再是直线
B．a-n图线仍是直线，但该直线不过原点
C．a-n图线仍是直线，但该直线的斜率变大
19．
如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）
如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）| A． | θ增大，E增大 | B． | θ增大，EP不变 | C． | θ减小，EP增大 | D． | θ减小，E不变 |
16．小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度v和位置x的关系图象中，能描述该过程的是（ ）
| A． |  | B． |  | C． |  | D． |  |
3．一艘太空飞船静止时的长度为30m，他以0.6c（c为光速）的速度沿长度方向飞行经过地球，下列说法正确的是（ ）
| A． | 飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30m | |
| B． | 地球上的观测者测得该飞船的长度小于30m | |
| C． | 飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于c | |
| D． | 地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c |
13．
如图所示为一种常见的身高体重测量仪．测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔．质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学的身高和质量分别为（ ）
如图所示为一种常见的身高体重测量仪．测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔．质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学的身高和质量分别为（ ）| A． | v（t0-t），$\frac{{M}_{0}}{{U}_{0}}$U | B． | $\frac{1}{2}$v（t0-t），$\frac{{M}_{0}}{{U}_{0}}$U | ||
| C． | v（t0-t），$\frac{{M}_{0}}{{U}_{0}}$（U-U0） | D． | $\frac{1}{2}$v（t0-t），$\frac{{M}_{0}}{{U}_{0}}$（U-U0） |
为了进一步提高回旋加速器的能量，科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”．在扇形聚焦过程中，离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转．扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示，圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域，其中三个为峰区，三个为谷区，峰区和谷区相间分布．峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，谷区内没有磁场．质量为m，电荷量为q的正离子，以不变的速率v旋转，其闭合平衡轨道如图中虚线所示．
如图所示，滑板A放在水平面上，长度为l=2m，滑块质量mA=1kg，mB=0.99kg，A、B间粗糙．现有mA=0.01kg子弹以v0=200m/s速度向右击中B并留在其中．