如下图所示,粗细均匀的长直玻璃管被轻绳倒挂于倾角为θ的斜面上,管内有一段长为h的水银柱(其密度为ρ)封闭着一段空气柱.求在下列情况下,被封闭气体的压强为多少(式

如下图所示,粗细均匀的长直玻璃管被轻绳倒挂于倾角为θ的斜面上,管内有一段长为h的水银柱(其密度为ρ)封闭着一段空气柱.求在下列情况下,被封闭气体的压强为多少(式

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如下图所示,粗细均匀的长直玻璃管被轻绳倒挂于倾角为θ的斜面上,管内有一段长为h的水银柱(其密度为ρ)封闭着一段空气柱.求在下列情况下,被封闭气体的压强为多少(式中各物理量单位均为国际单位制单位)?
(1)玻璃管静止不动;
(2)剪断细绳后,玻璃管沿斜面保持平稳加速下降过程(知管与斜面间动摩擦因数为μ,且μ<tanθ).
答案

(1)      (2)
解析




(1)当玻璃管静止时,设被封闭气体的压强为,以水银柱为研究对象,其受力情况如下图所示.
  根据水银柱沿斜面方向受力平衡



  (2)在玻璃管沿粗糙斜面匀加速下降过程中,设被封闭气体压强为
  ①以玻璃管、水银柱及封闭气体整体为研究对象,其受力情况如下图所示.分别沿垂直于斜面和平行于斜面方向应用力的平衡条件和牛顿第二定律得



  ②以水银柱为研究对象,其受力情况如下图所示,沿平行于斜面方向应用牛顿第二定律,得


  将m=ρSh及上面求出的a值代入该式并整理得

举一反三
如图为装有食品的密封包装袋在不同物理环境下的两张照片,甲摄于压强为P0、气温为18℃的环境下,乙摄于压强为0.9P0、气温为10℃的环境下,其中P0为标准大气压,下列说法中正确的是( )
A.甲图包装袋内气体的压强小于乙图中袋内气体压强
B.乙图包装袋内气体的压强小于甲图中袋内气体压强
C.图中包装袋鼓起越厉害,袋内单位体积的气体分子数越多
D.图中包装袋鼓起越厉害,袋内气体分子的平均动能越大

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气体的压强是由下列哪种原因造成的(   )
A.气体分子对器壁的吸引力B.气体分子对器壁的碰撞力
C.气体分子对器壁的排斥力D.气体的重力

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有关气体压强,下列说法正确的是(   )
A.气体分子的平均速率增大,则气体压强一定增大
B.气体分子密度增大,则气体压强一定增大
C.气体分子平均动能增大,气体压强一定增大
D.气体分子平均动能增大,气体压强可能减小

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对于一定质量的某种气体(   )
A.无论温度如何变化,压强与气体分子密度的比值等于一个常量
B.在恒定温度下,压强与气体分子密度的比值等于一个常量
C.无论温度如何变化,压强与气体分子密度的乘积等于一个常量
D.在恒定温度下,压强与气体分子密度的乘积等于一个常量

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一定质量气体可经不同的过程从一状态(p1、V1、T1)变到另一状态(p2、V2、T2),已知T2>T1,则在这些过程中(   )
A.气体一定都从外界吸收热量B.气体和外界交换的热量都是相等的
C.外界对气体所做的功都是相等的D.气体内能的变化量都是相等的

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