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如圖所示的試管內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，靜止時氣柱長為L0，大氣壓強(qiáng)為P0，當(dāng)試管繞豎直軸以角速度ω在水平面勻速轉(zhuǎn)動時氣柱長變?yōu)長，其他尺寸如圖2-6所示，求轉(zhuǎn)動時的氣體壓強(qiáng)．（設(shè)溫度不變，管截面積為S，水銀密度為ρ）
選取水銀柱為研究對象，轉(zhuǎn)動所需向心力由液柱兩側(cè)氣體壓力差提供，
根據(jù)牛頓第二定律，則有：
F向=（P-P0)S=mω2RS
而m=ρL1S．
由幾何關(guān)系，則有R=L2+(L0-L)+
L1
2

因此P=P0+ρL1ω2(L2+L0-L+
L1
2
)．
答：轉(zhuǎn)動時的氣體壓強(qiáng)P=P0+ρL1ω2(L2+L0-L+
L1
2
)．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

“飛車走壁”是一種傳統(tǒng)的雜技藝術(shù)，演員騎車在傾角很大的桶面上做圓周運(yùn)動而不掉下來．如圖所示，已知桶壁的傾角為θ，車和人的總質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動的半徑為r，若使演員騎車做圓周運(yùn)動時不受桶壁的摩擦力，下列說法正確的是（　　）
A．人和車的速度為
grtanθ
B．人和車的速度為
grsinθ
C．桶面對車的彈力為
mg
cosθ
D．桶面對車的彈力為
mg
sinθ

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，AB為豎直轉(zhuǎn)軸，細(xì)繩AC和BC的結(jié)點(diǎn)C系一質(zhì)量為m的小球，兩繩能承擔(dān)的最大拉力均為2mg．當(dāng)AC和BC均拉直時∠ABC=90°，∠ACB=53°，BC=1m．豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動，C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動．求：
（1）要使兩條細(xì)繩都拉直，C球的線速度至少多大？
（2）當(dāng)C球的線速度增大時，AC和BC哪條繩先斷？當(dāng)其中一條繩剛要斷時，C球的線速度多大？（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球用一絕緣細(xì)線懸于O點(diǎn)，開始時它在A、B之間來回擺動，OA、OB與豎直方向OC的夾角為θ（如圖所示）．
（1）如果當(dāng)它擺到B點(diǎn)時突然施加一豎直向上的、大小為E=
mg
q
的勻強(qiáng)電場，則此時線中的拉力T1=______；
（2）如果這一電場是在小球從A點(diǎn)擺到最低點(diǎn)C時突然加上去的，則當(dāng)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時線的拉力T2=______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的小球用線長l=1m的細(xì)線拴住，細(xì)繩上端固定在O點(diǎn)，當(dāng)小球從圖示M點(diǎn)釋放后擺到懸點(diǎn)O的正下方N點(diǎn)時，細(xì)線恰好被拉斷，此后小球剛好能無碰撞地從置于地面上傾角為45°的斜面滑下，已知斜面高度h=0.4m，斜面左端離O點(diǎn)正下方的P點(diǎn)水平距離S=0.4m，不計空氣阻力，求：
（1）N點(diǎn)距離地面的高度H；
（2）細(xì)繩能承受的最大拉力．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

山東電視臺“快樂向前沖”節(jié)目的場地設(shè)施如圖所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動懸掛器，可以載人運(yùn)動，水面上漂浮著一個半徑為R、角速度為ω、鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L，平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H．選手抓住懸掛器可以在電動機(jī)的帶動下，從A點(diǎn)下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動．選手必須作好判斷，在合適的位置釋放，才能順利落在轉(zhuǎn)盤上．設(shè)選手的質(zhì)量為m（不計身高），他與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為fm，重力加速度為g．
（1）假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱悖瑸楸ＷC他落在任何位置都不會被甩下轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍？
（2）若已知H=5m，L=8m，a=2m/s2，g=10m/s2，且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上，則他從平臺出發(fā)至落到轉(zhuǎn)盤上所用時間？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在光滑水平面上豎直固定一半徑為R=0.5m的光滑半圓槽軌道，其底端恰與水平面相切．質(zhì)量為m的小球以大小為v0=5m/s的初速度經(jīng)半圓槽軌道最低點(diǎn)B滾上半圓槽，小球恰能通過最高點(diǎn)C后落回到水平面上的A點(diǎn)．（不計空氣阻力，重力加速度為g）求：
（1）小球通過B點(diǎn)時對半圓槽的壓力大小；
（2）AB兩點(diǎn)間的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

用最大拉力相同的兩繩各拴一質(zhì)量相同的物體在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則（　　）
A．兩小球線速度相同時，長線易斷
B．兩小球線速度相同時，短線易斷
C．兩小球角速度相同時，長線易斷
D．兩小球角速度相同時，短線易斷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖一繩系一球在光滑的桌面上做勻速圓周運(yùn)動．小球質(zhì)量m=1kg，繩長為L=0.1m，當(dāng)角速度為ω=20rad/s，繩恰好斷開，則：
（1）繩子的最大拉力為多大？
（2）繩斷開后，小球在桌面上的運(yùn)動速度？
（3）若桌子高為5m，小球離開桌子后運(yùn)動的時間及落地點(diǎn)離下落邊緣的水平距離？

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