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利用图（a）实验可粗略测量人吹气产生的压强．两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端A吹气，棉球从另一端B飞出，测得玻璃管内部截面积S，距地
网友投稿 2022-09-19 00:00:00 零零社区
◎ 题目
利用图（a）实验可粗略测量人吹气产生的压强．两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端A吹气，棉球从另一端B飞出，测得玻璃管内部截面积S，距地面高度h，棉球质量m，开始时的静止位置与管口B的距离x，落地点C与管口B的水平距离l．然后多次改变x，测出对应的l，画出l
2
-x关系图线，如图（b）所示，并由此得出相应的斜率k．
（1）若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从B端飞出的速度v
0
=______．
（2）假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度g，大气压强p
0
均为已知，利用图（b）中倾斜直线的斜率k可得，管内气体压强p=______．
（3）考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，则（2）中得到的p与实际压强相比______（填“偏大”或“偏小”）．
◎ 答案
（1）棉球从B端飞出做平抛运动，根据平抛运动的基本公式得：
l=v
0
t，h=
1
2
g
t
2
解得：v
0
=l
g
2h
（2）设玻璃管内气体压强始终为p，不计棉球与管壁的摩擦，对棉球从静止到B点的运动过程运用动能定理得：
（p-p
0
）Sx=
1
2
m
v
0
2
（p-p
0
）Sx=
1
2
m
(l
g
2h
)
2
所以l
2
=
4(p-
p
0
) Sh
mg
x
=kx
所以
4(p-
p
0
) Sh
mg
= k
解得：p=p
0
+
kmg
4Sh
（3）考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，设摩擦力为f，所以除了压力做功外，摩擦力对棉球做负功，
再运用动能定理得：
（p
实
-p
0
）Sx-fx=
1
2
m
v
0
2
l
2
=
4h[(
p
实
p-
p
0
) S-f]
mg
x
=kx
所以
4h[(
p
实
p-
p
0
) S-f]
mg
=k
解得：p
实
=p
0
+
kmg+4fh
4Sh
很明显，（2）中得到的p与实际压强相比偏小．
故答案为：l
g
2h
；p
0
+
kmg
4Sh
；偏小．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“利用图（a）实验可粗略测量人吹气产生的压强．两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端A吹气，棉球从另一端B飞出，测得玻璃管内部截面积S，距地…”主要考查了你对 【平抛运动】，【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/250238.html
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