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如圖所示，質(zhì)量為M玻璃管中盛有少量乙醚液體，用質(zhì)量為m的軟木塞將管口封住，且M=3m，加熱玻璃管使軟木塞在乙醚蒸氣的壓力下水平飛出。玻璃管懸于長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿上，輕桿可繞O端無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)（玻璃管本身幾何大小忽略不計(jì)）。若在一次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)軟木塞水平飛出后玻璃管恰好能在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，在忽略熱量損失和空氣阻力的情況下，求：

（1）乙醚要消耗多少內(nèi)能；

（2）軟木塞水平飛出瞬間桿對(duì)玻璃管拉力的大小。

（3）玻璃管通過最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)玻璃管力的大小和方向。

如圖所示，在質(zhì)量為M的玻璃管中盛有少量乙醚液體，用質(zhì)量為m的軟木塞將管口封閉，加熱玻璃管使軟木塞在乙醚蒸汽的壓力下水平飛出，玻璃管懸于長(zhǎng)為l的輕細(xì)桿上，細(xì)桿可繞上端O軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，欲使玻璃管在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在忽略熱量損失的條件下，乙醚最少要消耗多少內(nèi)能？

（14分）如圖所示，在質(zhì)量為M的細(xì)玻璃管中盛有少量乙醚液體，用質(zhì)量為m的軟木塞將管口封閉，加熱玻璃管使軟木塞在乙醚蒸氣的壓力作用下水平飛出，玻璃管懸于長(zhǎng)為的輕桿上，細(xì)桿可繞上端O軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，欲使玻璃管在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在忽略熱量損失的條件下，乙醚最少要消耗多少內(nèi)能？