题目内容

图8-1-9中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞封闭有空气，气柱长L=20 cm，活塞A上方的水银深H=10 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端水平.现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，求活塞B上移的距离.设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强P0相当于75 cm高的水银柱产生的压强.

图8-1-9

解析：以封闭气体为研究对象，设活塞横截面积为S cm2，活塞B向上移动x cm，因粗筒横截面积是细筒的4倍，所以活塞移动后水银柱竖直高度为：H=×4=25 cm

    活塞移动前：P1=(75+10) cmHg=85 cmHg  V1=LS=20S cm3

    活塞移动后：P2=(75+25) cmHg=100 cmHg

    V2=(20+5-x)S cm2=(25-x)S cm3

    由玻意耳定律得：P1V1=P2V2代入数据解得x=8 cm

答案：8 cm

练习册系列答案
相关题目
（2003?上海）如图所示，在“有固定转动轴物体的平衡条件实验中，调节力矩盘使其平衡，弹簧秤的读数为
1.9（1.8～2.0均可）
1.9（1.8～2.0均可）
N，此时力矩盘除受到钩码作用力F1、F2、F3和弹簧拉力F4外，主要还受
重
重
力和
支持
支持
力的作用，如果每个钩码的质量均为0.1kg，盘上各圆的半径分别是0.05m、0.10m、0.15m、0.20m（取g=10m/s2），则F2的力矩是
0.1
0.1
N?m．有同学在做这个实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距．检查发现读数和计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因，并提出简单的检验方法（如例所示，将答案填在下表空格中）．
可能原因 检验方法
例 力矩盘面没有调到竖直 用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角，说明力矩盘不竖直．
答

（10分）如图所示，竖直平面内有一粗糙的圆弧圆管轨道，其半径为R=0.5m，内径很小。平台高h="1.9" m，一质量m=0.5kg、直径略小于圆管内径的小球，从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆管轨道上P点的切线方向进入圆管内，轨道半径OP与竖直线的夹角为37°。g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。不计空气阻力。求：
（1）小球从平台上的A点射出时的速度v0是多大?
（2）小球通过最高点Q时，圆管轨道对小球向下的压力FQ＝3N，小球在圆管轨道中运动时克服阻力所做的功W是多少？

（2012年2月山东潍坊重点中学联考）如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，弯曲部分是由两个半径均为R = 0.2 m 的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)．轨道底端A与水平地面相切，顶端与一个长为l = 0.9 m的水平轨道相切B点．一倾角为θ = 37°的倾斜轨道固定于右侧地面上，其顶点D与水平轨道的高度差为h = 0.45 m，并与其它两个轨道处于同一竖直平面内．一质量为m = 0.1 kg 的小物体(可视为质点)在A点被弹射入“S”形轨道内，沿轨道ABC运动，并恰好从D点以平行斜面的速度进入斜轨道．小物体与BC段间的动摩擦因数μ = 0.5． (不计空气阻力，g取10 m/s2．sin37°= 0.6，cos37°= 0.8)

(1)小物体从B点运动到D点所用的时间；

(2)小物体运动到B点时对“S”形轨道的作用力大小和方向；

(3)小物体在A点的动能．

 

如图所示，某空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里。一段光滑绝缘的圆弧轨道AC固定在场中，圆弧所在平面与电场平行，圆弧的圆心为O，半径R=1.8m，连线OA在竖直方向上，圆弧所对应的圆心角=37°。现有一质量m=3.6×10-4kg、电荷量q=9.0×10-4C的带正电的小球（视为质点），以v0=4.0m/s的速度沿水平

方向由A点射入圆弧轨道，一段时间后小球从C点离开圆弧轨道。小球离开圆

弧轨道后在场中做匀速直线运动。不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

求：

1.匀强电场场强E的大小；

2.小球刚射入圆弧轨道瞬间对轨道压力的大小。

                

 

（10分）如图所示，竖直平面内有一粗糙的圆弧圆管轨道，其半径为R=0.5m，内径很小。平台高h=1.9 m，一质量m=0.5kg、直径略小于圆管内径的小球，从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆管轨道上P点的切线方向进入圆管内，轨道半径OP与竖直线的夹角为37°。g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。不计空气阻力。求：

（1）小球从平台上的A点射出时的速度v0是多大?

（2）小球通过最高点Q时，圆管轨道对小球向下的压力FQ＝3N，小球在圆管轨道中运动时克服阻力所做的功W是多少？

 

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