两端开口.内表面光滑的U形管处于竖直平面内.如图所示,质量均为m=10kg的活塞A.B在外力作用下静止于左右管中同一高度A处.将管内空气封闭.此时管内外空气的压强均为Pa．左管和水平管横截面积S1=10 cm2,右管横截面积S2 =20cm2, 水平管长为3h．现撤去外力让活塞在管中下降.求两活塞稳定后所处的高度． (活塞厚度均大于水平管� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，如图所示,质量均为m=10kg的活塞A、B在外力作用下静止于左右管中同一高度A处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为Pa．左管和水平管横截面积S1=10 cm2,右管横截面积S2 =20cm2, 水平管长为3h．现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度．（活塞厚度均大于水平管直径，管内气体初末状态温度相同g取10 m/s2)

答案：0.5h

解析：撤去外力后左侧向下的压强

p左＝p0＋mg/S1＝2.0×105 Pa＝2p0 （3分）

右侧向下的压强

p右＝p0＋mg/S2＝1.5×105 Pa＝1.5p0 （3分）

故活塞均下降，且左侧降至水平管口．

设右侧降至高为x处，此时封闭气体压强变为p′＝1.5p0

对封闭气体

p0(4hS1＋hS2)＝1.5p0(3hS1＋xS2) （3分）

x＝0.5h （1分）

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（1）读出滑块的宽度d =___________cm．

（2）滑块通过光电门1的速度v1 =__________m/s，滑块通过光电门2的速度v2=__________m/s．（速度的计算结果均取两位有效数字）

（3）若已知当地的重力加速度为g，v1、v2，两个光电门之间的距离L，重锤在桌面上所指的点与Q点的距离s,为完成动摩擦因数的测量，还需要对一个物理量（用x表示）进行测量，即只需用刻度尺测量出____________________ (说明该物理量x的物理意义)．

（4）用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式μ=__________________(用字母表示)．