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某同学将一直玻璃毛细管插入水中,发现管中水面上升的高度(H)较大,如图9-2-3(a),于是他用同样的玻璃毛细管做成一个弯管,将长臂插入水中,使弯管顶部到水面的高度H′<H,如图9-2-3(b)所示,他认为将有水不断地从短臂管中流出,你说对吗?为什么?

图9-2-3

解析:由于管子的内径相同,又H>H′,故水一定能沿弯管的长臂上升,经过顶部,充满整个弯管,但肯定不会从短臂管口流出.

    从题图(a)可以看出,毛细管中被“拉起”的水柱重力为G=SHρg(S为毛细管内截面积,ρ为水的密度);显然,该水柱受到竖直向上的“拉力”F=G,实际上所说的“拉力”是表面张力F=2πrσ(r为内径,σ是表面张力系数).

    在题图(b)中,短臂管中水柱长为h< H′<H,其重力在短臂管口处该水柱受到的向上的“拉力”F′只要等于Shρg,水就不会流出,由于F> F′,所以该同学的想法是不会实现的.

    〔换一种说法:如果水能从题图(b)的短臂管口流出,这等于是一台“第一类永动机”,是违背能量守恒定律的.〕

答案:不对,原因见解析.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)如图1所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′.O为直线AO与aa′的交点.在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针.
①该同学接下来要完成的必要步骤有
 

A.插上大头针P3,使P3仅挡住P2的像
B.插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像
C.插上大头针P4,使P4仅挡住P3
D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像
②过P3、P4作直线交bb′于O′,过O′作垂直于bb′的直线NN′,连接OO′.测量图1中角α和β的大小.则玻璃砖的折射率n=
 

③如图2所示,该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽.若其他操作正确,则折射率的测量值
 
准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下操作:
①用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l.再用螺旋测微器测量金属丝的直径D,某次测量结果如图3所示,则这次测量的读数D=
 
mm.
②为了合理选择实验方案和器材,首先使用欧姆表(×1挡)粗测拟接入电路的金属丝的阻值R.欧姆调零后,将表笔分别与金属丝两端连接,某次测量结果如图4所示,则这次测量的读数R=
 
Ω.
③使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值.为了安全、准确、方便地完成实验,除电源(电动势为4V,内阻很小)、待测电阻丝、导线、开关外,电压表应选用
 
,电流表应选用
 
,滑动变阻器应选用
 
(选填器材前的字母).
A.电压表V2(量程3V,内阻约3kΩ)
B.电压表V1(量程15V,内阻约15kΩ)
C.电流表A1(量程600mA,内阻约1Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约0.02Ω)
E.滑动变阻器R1(总阻值10Ω,额定电流2A)       
F.滑动变阻器R2(总阻值100Ω,额定电流2A)
④若采用图5所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的
 
点相连(选填“a”或“b”).若某次测量中,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=
 

⑤铜        1.710-8Ω?m钨        5.310-8Ω?m康铜      5.010-7Ω?m锰铜      4.410-7Ω?m镍铬合金  1.110-6Ω?m
所列的是一些材料在20°C时的电阻率.实验中使用的金属丝是方框中列出的某一种材料.某次实验中,测得金属丝的长度为52.80cm,直径为0.495mm,阻值为2.9Ω.则金属丝的材料为
 
(选填金属名称).精英家教网

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学将一直玻璃毛细管插入水中,发现管中水面上升的高度(H)较大(如图9-2-4a),于是他用同样的玻璃毛细管做成一个弯管,将长臂插入水中,使弯管顶部到水面的高度H′<H(如图9-2-4b所示),他认为将有水不断地从短臂管中流出,你说对吗?为什么?

9-2-4

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科目:高中物理 来源: 题型:

(l)如图1所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa'的交点。在直线OA上竖直地插上Pl、P2两枚大头针。

①该同学接下来要完成的必要步骤有       

A.插上大头针P3,使P3仅挡住P2的像

B.插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像

C.插上大头针P4,使P4仅挡住P3

D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像

②过P3、P4作直线交bb′于O′,过O′作垂直于bb′的直线NN′,连接OO′。测得图1中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率n=           

③如图所示,该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得稍宽。若其他操作正确,则折射率的测量值____准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

 

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科目:高中物理 来源:2012届海南省高二下学期期末考试(物理) 题型:实验题

(1)某学生利用单摆做测定重力加速度的实验,其具体操作如下:

A.在铁架台上固定一个夹子,把单摆的摆线夹在夹子上

B.用刻度尺和游标卡尺测出摆长l

C.将摆球向一侧偏离30°后由静止释放摆球

D.在释放摆球的同时开始计时

E.记下摆球完成n次(大于30次)全振动的时间t

F.把所得数据代入公式

该学生的上述操作中,错误的是_____.(只填字母代号)

(2)下列关于测定玻璃折射率实验要求的叙述,正确的是:AB

   A、玻璃砖的宽度宜大些       

B、大头针应垂直地插在纸面上

   C、每边的两个大头针的距离近些容易观察

   D、在插P4时,只要能挡住P3的光线就行,与P1、P2无关

(3)某同学做测定玻璃折射率实验时,用他测得的多组入射角i与

折射角r,作出sini—sinr图象如图示,下列判断中哪些是正确的?

A、他做实验时,光线是由空气射入玻璃的

B、玻璃的折射率为0.67      

C、玻璃折射率为1.5

D、玻璃临界角的正弦值为0.67

 

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