如圖2-2-1所示,A、B是兩個管狀容器,除了管較粗的部分高低不同之外其他一切全同.將此兩容器抽成真空,再同時分別插入兩個水銀池中,當水銀柱停止運動時(如圖),問兩管中水銀的溫度是否相同?為什么?(設(shè)水銀與外界沒有熱交換.)

圖2-2-1

解析:把兩真空管A、B開口插入水銀池中,在大氣壓力的作用下,水銀將沖入管中,通過水銀自身之間、水銀與管之間的摩擦,最后水銀停止運動,在這個過程中水銀的溫度升高了.不過要直接從這個動態(tài)過程中判斷出哪一個管中水銀的溫度高是困難的,可以換一個角度,以池中和管中的全部水銀為研究對象,利用能量轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律去判斷.在水銀進入管中的過程中,大氣壓力對水銀做功,把大氣的能量轉(zhuǎn)化為水銀的內(nèi)能和重力勢能,在一定的大氣壓下,靜止時,A、B管中水銀柱的高度是相同的,也即進入管中的水銀體積相同,所以大氣壓力做功相同.但兩裝置中水銀重力勢能的增量不同,所以兩者內(nèi)能的改變也不同,由圖可知A管水銀的重力勢能較小,所以A管中水銀的內(nèi)能增量較多,其溫度應(yīng)略高些.

答案:A管內(nèi)水銀溫度較高.

練習(xí)冊系列答案
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如圖2-2-1所示,表示物體做勻減速運動的是(    )

圖2-2-1

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如圖2-2-1所示,小球質(zhì)量為m,大小不計,右邊圓軌道半徑為R,小球從h=3R處沿斜軌滑下后,又沿圓軌道滑到最高點P處,在這一過程中,重力對小球所做的功為__________,小球重力勢能減少了__________.

2-2-1

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如圖2-2-1所示,用力將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體分別沿斜面AB、DC推至平臺BC上.將甲物體推上平臺做的功W比將乙物體推上平臺做的功W多.下列說法正確的是(    )

圖2-2-1

A.甲物體的重力勢能大                   B.乙物體的重力勢能大

C.兩個物體的重力勢能一樣大          D.無法判斷哪個物體的重力勢能大

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一對平行金屬板A、B間的電壓變化如圖2-2-1所示,一個不計重力的帶負電粒子原來靜止在O點,下列關(guān)于粒子的運動情況的判斷正確的是(    )

圖2-2-1

A.在t=0時,無初速釋放,粒子一定能到達B板上

B.在t=0時,無初速釋放,粒子在滿足一定條件的情況下才會到達A板上

C.在t=時,無初速釋放,粒子一定能到達A板上

D.在t=時,無初速釋放,粒子不會到達A板上

   

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