【題目】如圖所示，啞鈴狀玻璃容器由兩段粗管和一段細管連接而成，容器豎直放置，容器粗管的截面積為S1=2cm2，細管的截面積S2=1cm2，開始時粗、細管內(nèi)水銀長度分別為h1=h2=2cm，整個細管長為4 cm，封閉氣體長度為L=6cm，大氣壓強為P0=76cmHg，氣體初始溫度為27℃，求：

①第一次若要使水銀剛好離開下面的粗管，封閉氣體的溫度應為多少K;

②第二次若在容器中再倒入同體積的水銀，且使容器中氣體體積不變，封閉氣體的溫度應為多少K.

【答案】①405K ②315K

【解析】

①開始時氣體的壓強為

體積為V1=LS1，溫度T1=300K

水銀全離開下面的粗管時，設水銀進入上面的粗管中的高度為h3，

則h1S1+h2S2=2h2S2+h3S1，

解得h3=1cm

此時粗管中氣體的壓強為

此時粗管中氣體體積為V2=(L+h1)S1

由理想氣體狀態(tài)方程

得：T2=405K

②再倒入同體積的水銀，粗管里氣體的體積不變，則粗管里氣體的壓強為：

由氣體發(fā)生的是等容變化，則

得：T3=315K

練習冊系列答案
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【題目】甲、乙兩汽車在某平直公路上做直線運動，某時刻經(jīng)過同一地點，從該時刻開始計時，其v－t圖象如圖所示。根據(jù)圖象提供的信息可知(　 )

A. 從t＝0時刻起，開始時甲在前，6 s末乙追上甲

B. 從t＝0時刻起，開始時甲在前，在乙追上甲前，甲、乙相距最遠為12.5 m

C. 8 s末甲、乙相遇，且距離t＝0時的位置40 m

D. 在0～4 s內(nèi)與4～6 s內(nèi)甲的平均速度相等

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【題目】應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學習更加有趣和深入。例如人原地起跳時，總是身體彎曲，略下蹲，再猛然蹬地，身體打開，同時獲得向上的初速度，雙腳離開地面跳起落下，如圖所示。從開始蹬地（圖中Ⅰ狀態(tài)）到雙腳離開地面后到達最高點（圖中Ⅲ狀態(tài)）的整個過程中，下列分析正確的是( )

A. 人始終處于超重狀態(tài)

B. 人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)

C. 人與地球所組成的系統(tǒng)機械能是守恒的

D. 人原地起跳過程中地面對人的支持力做正功

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【題目】如圖所示，甲乙兩位同學利用自由落體原理測量反應時間。甲同學用手捏住直尺上端，乙同學在直尺下方做捏尺準備，但手不碰到尺，此時兩手間的距離為h，重力加速度為g。當甲同學放開直尺時，乙同學“立即”捏住直尺。下列說法正確的是（　�。�

A.本次實驗可測出甲同學的反應時間

B.本次實驗所測的反應時間為

C.要使測量的反應時間更精確，可適當增大h

D.只需記錄乙同學準備捏尺時和捏住尺時大拇指下邊緣的刻度就能測出他的反應時間

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【題目】在水平桌面上有一個傾角為的斜面體一個質量為m的物塊，在平行于斜面的拉力F作用下，沿斜面向上做勻速運動斜面體始終處于靜止狀態(tài)已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為下列結論正確的是　　

A. 斜面對物塊的摩擦力大小是F

B. 斜面對物塊的摩擦力大小是

C. 桌面對斜面體的摩擦力大小是0

D. 桌面對斜面體的摩擦力大小是

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【題目】疊放在水平地面上的四個完全相同的排球如圖所示，質量均為m，相互接觸，球與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，則（ ）

A. 上方球與下方3個球間均沒有彈力

B. 下方三個球與水平地面間均沒有摩擦力

C. 水平地面對下方三個球的支持力均為4mg/3

D. 水平地面對下方三個球的摩擦力均為4μmg/3

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【題目】萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的歷史是物理學中一段波瀾壯闊的歷史，開普勒、牛頓等科學家都貢獻了自己的智慧。開普勒在第谷留下的浩繁的觀測數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大定律： ①所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上；②對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過相等的面積；③所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等，即：。牛頓是經(jīng)典物理學的集大成者，他利用數(shù)學工具和開普勒定律發(fā)現(xiàn)萬有引力定律之時，雖未得到萬有引力常量G的具體值，但在不停的思考中猜想到：拉住月球使它圍繞地球運動的力與使蘋果落地的力，是否都是地球的引力，并且都與太陽和行星間的引力遵循統(tǒng)一的規(guī)律--平方反比規(guī)律？牛頓給出了著名的“月地檢驗”方案：他認為月球繞地球近似做勻速圓周運動，首先從運動學的角度計算出了月球繞地球做勻速圓周運動的向心加速度an1；他又從動力學的角度計算出了物體在月球軌道上的向心加速度an2。他認為可以通過比較兩個加速度的計算結果是否一致驗證遵循統(tǒng)一規(guī)律的猜想。

（1）牛頓對于萬有引力定律的推導過程嚴謹而繁瑣，中學階段可以借鑒牛頓的思想（即從運動角度推理物體的受力）由簡化的模型得到。若將行星繞太陽的運動視為勻速圓周運動，圓周運動半徑為 r，行星質量為 m ，太陽質量為 M，請你結合開普勒定律、圓周運動、牛頓定律等知識，證明：太陽與行星之間的引力與它們質量的乘積成正比，它們距離平方成反比，即：。

（2）牛頓時代已知如下數(shù)據(jù)：月球繞地球運行的周期T、地球半徑R、月球與地球間的距離60R、地球表面的重力加速度g。

a．請你分別從運動學的角度和動力學的角度推導出“月地檢驗”中的兩個加速度an1、an2的大小表達式；

b．已知月球繞地球做圓周運動的周期約為T=2.4×106s，地球半徑約為R=6.4×106m，計算時可取g≈π2 m/s2。結合題中的已知條件，求上述兩個加速度大小的比值an1/an2（保留兩位有效數(shù)字），并得出合理的結論。

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【題目】下列有關生活中的圓周運動實例分析，其中說正確的是（　�。�

A.公路在通過小型水庫泄洪閘的下游時，常常修建凹形橋，也叫“過水路面”，汽車通過凹形橋的最低點時，車對橋的壓力小于汽車的重力

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B.毽子到最高點時，不受任何力的作用

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D.毽子在下降過程中，加速度減小

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