问题
计算题
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？
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=