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如圖所示，一端封閉、粗細均勻的玻璃管中，有一段長1cm的水銀柱，將管內(nèi)空氣與外界隔絕，把玻璃管放在傾角為θ的斜面上．當玻璃管沿斜面下滑時，求管內(nèi)氣體的壓強，已知玻璃管與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，外界大氣壓強為P₀ ．

解：(1) 對玻璃管和管中水銀整體進行分析，如圖甲所示
設(shè)玻璃管質(zhì)量為m₁ ，管中水銀質(zhì)量為m₂ ，有
(m₁+m₂)gsinθ-μ(m₁+m₂)gcosθ=(m₁+m₂)a
a=g(sinθ-μcosθ)
(2) 再對管中水銀進行受力分析，如圖乙所示，則
m₂gsinθ+P₀S-pS=ma

因為=ρ_水銀S_lg/S =ρ_水銀g_l，所以管中氣體壓強為P =P₀+ ρ_水銀g_l μcos θ.

練習冊系列答案

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（2010?嘉定區(qū)一模）如圖所示，一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，開口向下豎直放置．用一段長為15cm的水銀柱在管中封有15cm長的空氣柱，大氣壓強是75cmHg，此時氣體的壓強為

cmHg．在距管頂20cm處的A點，玻璃管出現(xiàn)了一個小孔，則穩(wěn)定時空氣柱的長度是

12.86

cm（溫度保持不變）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一端封閉的U形管中，水銀柱封閉了一段L₁=19cm長的空氣柱，水銀柱兩側(cè)水銀面的高度差h=4cm，右側(cè)水銀面距開口端L₂=20cm，當U形管豎直放置自由下落時，兩側(cè)水銀面的高度差為h'應(yīng)為

cm，如將右端口封閉后，再讓它自由下落，這時兩側(cè)水銀面的高度差h″應(yīng)為

cm，（大氣壓強為76cmHg）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一端封閉、粗細均勻的薄壁玻璃管開口向下豎直插在裝有水銀的水銀槽內(nèi)，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣，水銀槽的截面積上下相同，是玻璃管截面積的5倍．開始時管內(nèi)空氣長度為6cm，管內(nèi)外水銀面高度差為50cm．將玻璃管沿豎直方向緩慢上移（管口末離開槽中水銀），使管內(nèi)外水銀面高度差變成60cm．（大氣壓相當于75cmHg），求：
（1）此時管內(nèi)空氣柱的長度；
（2）水銀槽內(nèi)水銀面下降的高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?奉賢區(qū)二模）如圖所示，一端封閉、粗細均勻的薄壁玻璃管開口向下豎直插在裝有水銀的水銀槽內(nèi)，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣，水銀槽的截面積上下相同．開始時管內(nèi)空氣柱長度為6cm，管內(nèi)外水銀面高度差為50cm．將玻璃管沿豎直方向緩慢上移（管口未離開槽中水銀），使管內(nèi)空氣柱長度為10cm，此時水銀槽內(nèi)水銀面下降了2cm，（大氣壓強相當于75cmHg）則：
（1）此時管內(nèi)外水銀面高度差為多大？
（2）水銀槽的截面積是玻璃管截面積的多少倍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一端封閉的均勻玻璃管長H=60cm，開口端豎直向上，用水銀封住一定量的空氣，水銀柱長h=19cm，空氣柱長L₁=20cm，初始溫度為t₁=27℃．（已知大氣壓強為76cmHg）求：
（1）初始玻璃管內(nèi)封閉氣體壓強p₁．
（2）將玻璃管緩緩順時針轉(zhuǎn)90°，直至玻璃管水平時，空氣柱長度L₂．
（3）保持玻璃管水平，對氣體緩慢加熱，則溫度至少升高至多少攝氏度時水銀全部從管中溢出．

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