Question

4．利用矿泉水瓶等身边的物品做些小实验来说明一些物理知识，如图所示．

（1）将两瓶相同的矿泉水如图甲放置，验证的是压强与受力面积 有关系．在空矿泉水瓶中装入少量热水，立刻倒出，再马上盖紧瓶盖，看到矿泉水瓶瘪了如图乙，验证的是大气压的存在．
（2）在饮料瓶内装满水，用弹簧测力计沿水平方向拉动细线，使饮料瓶沿水平桌面匀速移动，弹簧测力计的示数如图丙所示，则饮料瓶受到摩擦力的大小为3.2N．将瓶中的水倒出部分后，在同一水平桌面上重复上述实验，观察到弹簧测力计的示数如图丁所示，对比两次弹簧测力计示数的大小，可以得到的结论是接触面粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大．
（3）在饮料瓶的同一高度不同位置扎几个小孔，往瓶内加入适量的水，从瓶口正上方往下看，可以看到水向四周喷出的距离都相同，如图戊所示，此现象表明：同种液体同一深度，液体向各个方向的压强相等．若此时盖上瓶盖并拧紧，水就不再喷出，这是由于瓶内气压小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）瓶外大气压．

Answer 1

分析 （1）影响压力作用效果的因素有：压力和接触面积；大气存在压强；
（2）在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（3）在同一深度，液体向各个方向的压强相等．气体的压强跟自身的体积成反比，气体的体积增大，其压强就减小；反之，气体的体积减小，其压强就增大．

解答 解：（1）两瓶相同的矿泉水产生的压力相同，但倒置后接触面积会发生改变，所以验证的是压力的作用效果与受力面积的关系；
往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿瓶内水蒸气液化，体积变小，瓶内气体压强变小，瓶子在外界大气压作用下慢慢向内凹陷，这说明：大气存在压强；
（2）饮料瓶受到摩擦力与拉力二力平衡，大小与拉力大小相等，为3.2N，将瓶中的水倒出一部分后，在同一水平桌面上重复上述实验，观察到弹簧测力计的示数为2.6N，对比两次弹簧测力计示数的大小，可以得到的结论是在接触面的摩擦程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小有关；
（3）同一高度不同位置扎12个小孔，往瓶内加入适量的水，从瓶口正上方往下看，可以看到水向四周喷出的距离都相等，此现象表明同种液体在同一深度，液体向各个方向的压强相等；
盖上瓶盖并拧紧，不久水便停止从小孔中射出，因为在流出一部分水后，瓶内上方空气的体积变大，气压就变小，小于外界大气压，水就停止从小孔中射出．
故答案为：（1）受力面积；大气压的存在；
（2）3.2；接触面粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）同一深度，液体向各个方向的压强相等；小于．

点评 本题利用生活中常见的矿泉水瓶考查了；大气压的存在、影响摩擦力大小的因素，液体压强的特点，液体的压强与液体的密度和深度有关，属于比较基础的内容．