如图所示,在质量为m1的细玻璃管中盛有少量乙醚液体,用质量为m2的软木塞将管口封闭,玻璃管悬于长为l的轻杆上,细杆可绕上端O轴无摩擦转动,加热玻璃管,使软木塞在乙醚蒸气-高一物理

题目简介

如图所示,在质量为m1的细玻璃管中盛有少量乙醚液体,用质量为m2的软木塞将管口封闭,玻璃管悬于长为l的轻杆上,细杆可绕上端O轴无摩擦转动,加热玻璃管,使软木塞在乙醚蒸气-高一物理

题目详情

如图所示,在质量为m1的细玻璃管中盛有少量乙醚液体,用质量为m2的软木塞将管口封闭,玻璃管悬于长为l的轻杆上,细杆可绕上端O轴无摩擦转动,加热玻璃管,使软木塞在乙醚蒸气的压力下水平飞出,欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动,则在忽略热量损失的条件下,乙醚最少要消耗多少内能?
题型:计算题难度:中档来源:同步题

答案

解:软木塞水平飞出时m1 和m2 的速率分别为v2 和v2
由动量守恒定律,有m1v1=m2v2
玻璃管做圆周运动恰能越过最高点的条件是在最高点处速度为零
由机械能守恒定律,有
又由能量的转化和守恒定律可知,
玻璃管和软木塞分离时两者的动能之和等于乙醚消耗的内能E 内,
即E 内=
联立可解得E内=

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