题目内容
6．
如图所示，一长为75cm的均匀直玻璃下端封闭，开口向上竖直放置，管内有一段长h=15cm的水银柱封住一段空气柱．已知大气压强p1=75cmHg，气体柱长L1=40cm．（1）初始时，封闭在管内的空气柱的压强p1为多大？
（2）若已知水银的密度ρ=13.6×103kg/cm3，重力加速度为g．将玻璃管上端封闭，保持温度不变，为使管内两段空气柱长度相等，玻璃管在竖直方向应怎样运动？
分析 （1）被封闭的气体的压强为大气压强与水银柱产生的压强之和．
（2）先对两段气体根据玻意耳定律列式求解气压，然后对水银柱根据牛顿第二定律列式求解加速度．
解答 解：（1）初始状态时管内的气体的压强为大气压强与水银柱产生的压强的和，即为：
p1=p0+ph=75cmHg+15cmHg=90cmHg
（2）设管的横截面积为S，玻璃管上端封闭后，由于温度不变，对上部分气体，初始气柱长h=20cm，末态气柱长h′=30cm，根据玻意耳定律，有：
P0hS=P上h′S
解得：P上=50cmHg
对下面部分的气体，根据玻意耳定律，有：
P1×40=P下×30
解得：P下=120cmHg
故玻璃管中水银柱是超重，具有向上的加速度，根据牛顿第二定律，有：
（P下-P上）Sρg-ρShg=ρSha
代入数据解得：a=$\frac{11}{3}$g，
答：（1）初始时，封闭在管内的空气柱的压强p1为90cmHg；
（2）为使管内两段空气柱长度相等，玻璃管在竖直方向应加速上升或减速下降，加速度为$\frac{11}{3}$g．
点评 该题考查了气体的状态方程的应用，解题的关键是分析清楚气体变化的过程，确定气体的状态，分析状态参量，利用对应的气体状态方程进行求解．确定被封闭气体的压强是重点．
练习册系列答案
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13．
滑雪运动员沿倾角一定的斜坡向下滑行时其速度-时间图象如图所示，图线为曲线．则此过程中运动员的（ ）
滑雪运动员沿倾角一定的斜坡向下滑行时其速度-时间图象如图所示，图线为曲线．则此过程中运动员的（ ）| A． | 速度越来越大 | B． | 加速度越来越小 | C． | 阻力越来越小 | D． | 机械能保持不变 |
14．
图示是一种延时开关，线圈A、B绕在同一铁芯上．当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通．开始时开关S1、S2均闭合，下列说法正确的是（ ）
图示是一种延时开关，线圈A、B绕在同一铁芯上．当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通．开始时开关S1、S2均闭合，下列说法正确的是（ ）| A． | 当S1断开时，由于线圈A、B之间不连通，线圈B中没有感应电流 | |
| B． | 当S1断开时，由于B线圈的电磁感应作用，B线圈中产生感应电流，才产生延时释放D的作用 | |
| C． | 当S2断开时，由于A线圈的电磁感应作用，B线圈中产生感应电流，才产生延时释放D的作用 | |
| D． | 当S2断开时，C线路将断开 |
11．
如图所示，气缸静止于地面，用弹簧秤拴住活塞提起，已知气缸内壁光滑，气缸内封闭一定质量的气体，则下述正确的是（ ）
如图所示，气缸静止于地面，用弹簧秤拴住活塞提起，已知气缸内壁光滑，气缸内封闭一定质量的气体，则下述正确的是（ ）| A． | 活塞将从汽缸中拉出 | |
| B． | 气缸有可能提离地面 | |
| C． | 若气缸被提离地面后保持静止，再给气缸缓慢加热，则弹簧秤示数将变小 | |
| D． | C选项所述过程中，弹簧秤示数不变 |
1．
如图所示，绝热气缸固定在水平地面上，气缸内用绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．开始时活塞静止在图示位置，现用力F使活塞缓慢向右移动一段距离，则在此过程中（ ）
如图所示，绝热气缸固定在水平地面上，气缸内用绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．开始时活塞静止在图示位置，现用力F使活塞缓慢向右移动一段距离，则在此过程中（ ）| A． | 缸内气体对活塞做负功 | |
| B． | 缸内气体的内能减小 | |
| C． | 缸内气体在单位时间内作用于活塞单位面积的冲量增大 | |
| D． | 缸内气体分子在单位时间内与活塞碰撞的次数增加 |
18．
如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=22：5，电阻R1=R2=25Ω，D为理想二极管，原线圈接u=220$\sqrt{2}$sin100πt（v）的交流电，则（ ）
如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=22：5，电阻R1=R2=25Ω，D为理想二极管，原线圈接u=220$\sqrt{2}$sin100πt（v）的交流电，则（ ）| A． | 交流电的频率为100Hz | B． | 通过R2的电流为1A | ||
| C． | 通过R2的电流为$\sqrt{2}$A | D． | 变压器的输入功率为200W |
如图所示，一起得机拉着重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02m/s的匀速运动，已知重物的质量m=5×103kg，取g=10m/s2．不计额外功，求：
16．
如图所示，有两个质量均为m，带等量正、负电荷的小球P、Q，Q被固定在倾角为α的光滑直角斜面的竖直面上，当P小球被放置在与Q小球同一竖直面内且等高位置的斜面上时，P恰好静止，此时它们之间的距离为L，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，有两个质量均为m，带等量正、负电荷的小球P、Q，Q被固定在倾角为α的光滑直角斜面的竖直面上，当P小球被放置在与Q小球同一竖直面内且等高位置的斜面上时，P恰好静止，此时它们之间的距离为L，则下列说法正确的是（ ）| A． | 将Q球下移一小段距离，P球仍可能静止 | |
| B． | 由题设条件能算出P、Q小球所带的电荷量 | |
| C． | 将Q球沿水平线向左移一小段距离，P球将沿斜面向上移动 | |
| D． | 先设法使P球静止，将Q球置于斜面顶端后，再释放P球，P球将沿斜面下滑 |