利用圖（a）實驗可粗略測量人吹氣產生的壓強．兩端開口的細玻璃管水平放置，管內塞有潮溼小棉球，實驗者從玻璃管的一...

問題詳情：

利用圖（a）實驗可粗略測量人吹氣產生的壓強．兩端開口的細玻璃管水平放置，管內塞有潮溼小棉球，實驗者從玻璃管的一端A吹氣，棉球從另一端B飛出，測得玻璃管內部截面積S，距地面高度h，棉球質量m，開始時的靜止位置與管口B的距離x，落地點C與管口B的水平距離l．然後多次改變x，測出對應的l，畫出l2﹣x關係圖線，如圖（b）所示，並由此得出相應的斜率k．

（1）若不計棉球在空中運動時的空氣阻力，根據以上測得的物理量可得，棉球從B端飛出的速度v0=    ．

（2）假設實驗者吹氣能保持玻璃管內氣體壓強始終為恆定值，不計棉球與管壁的摩擦，重力加速度g，大氣壓強p0均為已知，利用圖（b）中傾斜直線的斜率k可得，管內氣體壓強p=．

（3）考慮到實驗時棉球與管壁間有摩擦，則（2）中得到的p與實際壓強相比   （填“偏大”或“偏小”）．

【回答】

考點：        動能定理的應用；平拋運動．

專題：        壓軸題．

分析：  （1）棉球從B端飛出做平拋運動，可以根據平拋運動的基本公式解出速度v0；

（2）根據壓強公式求出壓力F，運用動能定理求出l2﹣x的關係，其斜率等於k，這樣就可以求出管內氣體壓強p；

（3）考慮到實驗時棉球與管壁間有摩擦，所以除了壓力做功外，摩擦力對棉球做負功，再運用動能定理求出l2﹣x的關係，其斜率等於k，這樣就可以比較壓強偏大還是偏小．

解答：  解：（1）棉球從B端飛出做平拋運動，根據平拋運動的基本公式得：

            l=v0t，h=

           解得：v0=l

    （2）設玻璃管內氣體壓強始終為p，不計棉球與管壁的摩擦，對棉球從靜止到B點的運動過程運用動能定理得：

         （p﹣p0）Sx=

        （p﹣p0）Sx=

         所以l2==kx

         所以

        解得：p=p0+

     （3）考慮到實驗時棉球與管壁間有摩擦，設摩擦力為f，所以除了壓力做功外，摩擦力對棉球做負功，

      再運用動能定理得：

         （p實﹣p0）Sx﹣fx=

            l2==kx

          所以

            解得：p實=p0+

      很明顯，（2）中得到的p與實際壓強相比偏小．

故*為：l；p0+；偏小．

點評：        該題考查了平拋運動的基本規律與壓強的相關計算，要求同學們學會熟練運用動能定理解題，比較簡潔、方便，本題難度不大．

知識點：動能和動能定律

題型：實驗,探究題