题目内容
【题目】学习了有关压强和浮力的知识后,小明非常感兴趣,他和同学们利用吸管做了几个物理小实验。
(1)如图甲所示,要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,移到另一只空杯中,现有以下四个动作:
a.用手指封住管口; b.将吸管移出水面到空杯上方;
c.将吸管插入水中; d.松开封住管口的手指。
以上四个动作的合理顺序是_____(填字母)。用吸管“取”水主要依靠了_____的作用。
(2)如图乙所示,往水平放置的吸管中吹气,可以看到竖直放置的吸管中的水面_____(选填“上升”或“下降”)。此现象中涉及的物理原理是流速越大,压强越_____。
(3)如图丙所取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端粘上适量橡皮泥并用石蜡封口制成密度计,现使吸管竖直漂浮在不同液体中。
①三种液体的密度的比较:密度最大的是_____,密度最小的是_____(选填序号)。
②把这个简易密度计分别漂浮在水中和液体3中时,吸管在水中部分和在液体3中部分的长分别为4cm和5cm(橡皮泥在水中的体积忽略不计),求液体3的密度ρ3=_____kg/m3。
【答案】cabd 大气压 上升 小 2 3 0.8×103
【解析】
(1)首先将吸管插入水中,水在大气压的作用下压入吸管,用手指堵住吸管上端,吸管内液体由于重力向下流动很小的距离时,吸管上部的气压减小,而吸管下端外部大气压不变,大气压托着管内液体流不出来。然后再将吸管移出水面到空杯上方,最后松开封住管口的手指,在大气压的作用下,塑料吸管的水流出。故四个动作的合理顺序是cabd,用吸管“取”水主要依靠了大气压的作用。(2)往水平放置的吸管中吹气,下面吸管上方空气的流速增大、压强减小,下面管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以液面上升。(3)①同一吸管漂浮在不同液体中,受到的浮力相等,都等于自身的重力,
由图知排开液体的体积关系为:V排3>V排1>V排2由F浮=ρgV排可知ρ3<ρ1<ρ2,故密度最大的为2号,最小的为3号。②设吸管的底面积为S,由于吸管在不同的液体中均漂浮,则F浮水=F浮液=G,即ρ水gV排水=ρ液gV排液,
代入数据可得:1.0×103kg/m3×10N/kg×S×0.04m=ρ液×10N/kg×S×0.05m,
解得ρ液=0.8×103kg/m3。