高一物理
一端封闭的长玻璃管中,有10cm的水银柱封闭着一定质量的空气,当管静止在倾角30度的斜面上时(开口端向上),空气柱长20cm如图,当此玻璃管从斜面滑下时,空气柱的长变为___cm.(大气压强po取75cmHg,管与斜面间滑动摩擦系数为1/6,设湿度不变)
一端封闭的长玻璃管中,有10cm的水银柱封闭着一定质量的空气,当管静止在倾角30度的斜面上时(开口端向上),空气柱长20cm如图,当此玻璃管从斜面滑下时,空气柱的长变为___cm。(大气压强po取75cmHg,管与斜面间滑动摩擦系数为1/6,设湿度不变) 先以水银河玻璃管为整体,受力分析如左下图 设水银个玻璃管的总质量为M,则: 垂直于斜面方向上:N=Mgcos30° 平行于斜面方向上:Mgsin30°-f=Ma 所以,Mgsin30°-μMgcos30°=Ma 则,a=gsin30°-μgcos30°=g*[(1/2)-(1/6)*(√3/2)] ≈0。
345*g……………………………………………………(1) 在对里面的水银柱进行受力分析(如右下图) 设内部压强为P2,玻璃管管口面积为S,水银柱质量m,则: 垂直斜面方向上:N=mgcos30° 平行于斜面方向上:PoS-P2S+mgsin30°=ma 所以,(ρ*75cm*g)*S-(ρ*H*g)S+(ρ*S*10)*g*(1/2)=(ρ*S*10)*g*0。
345g ===> 75-H+5=3。45 ===> H=76。55 所以,P2=76。55cmHg 因为是等温过程,设后来空气柱的长度为L,则:P1*V1=P2*V2 即:(75+10*sin30°)*20cm*S=76。55*L*S 所以,L≈20。
9cm。