题目内容

7.生活处处有物理,下面是小明利用吸管做的一些小实验:

(1)如图甲所示,饮料吸管一端做得很尖,其目的是为了增大对瓶盖的压强(或增大压强);
(2)如图乙所示,用手堵住管口的上端,从水中提起吸管后发现吸管中有一段水柱,这是因为大气压的作用;
(3)把长约为12cm的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,从B管右侧向左吹气,如图丙所示,可以看到的现象是:吸管A中的水柱上升了,体现的物理知识是流体流速快的位置,压强小;
(4)吸管的下端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来,制成一个吸管密度计,将其分别竖直放在不同液体中,静止时如图丁所示,该密度计在被测液体中漂浮(选填“悬浮”“漂浮”或“下沉”);两烧杯内液体密度分别为ρ1和ρ2,由图中可以判断:ρ1<ρ2;若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1=m2.(后两空选填“<”“=”或“>”).

分析 (1)根据压强的定义式p=$\frac{F}{S}$知,当压力一定时,减小受力面积,从而增大压强.
(2)两端开口的饮料管插入水中,管内外水面上方受到大气压的作用,所以内外液面将保持相平,用手堵住口的一端,管内水将在外界大气压的作用下不会掉下来;
(3)吸管和烧杯构成连通器,吹气之前,吸管内和烧杯内液面相平.
当向B管吹气时,A管上方的空气流动速度增大,压强减小,A管下方压强不变,A管内的液体受到向上的压强大,液面上升.
(4)密度计的质量一定,在液体中受力平衡,受到的浮力总是等于重力,被测液体的密度越大,排开液体的体积越小,浸入液体部分也越小,据此分析回答.

解答 解:(1)由公式p=$\frac{F}{S}$知,注射器的针头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的.
(2)当用手指堵住上端开口时,上端不再与大气相通,下端受到大气压的作用,所以水不会从下端流出,吸管中有一段水柱.
(3)从B管右侧向左吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升.
(4)因为密度计是一根两端封闭即空心的,所以能使密度计浮在液体表面,为了使它保持竖直的漂浮,吸管的下端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来;
密度计的质量一定,在液体中受力平衡,受到的浮力总是等于重力,被测液体的密度越大,排开液体的体积越小,浸入液体部分也越小,由此可以判断:ρ1<ρ2;
该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,因为密度计漂浮,所以F浮=G=G排,
所以G排1=G排2,则m1g=m2g;即m1=m2;
故答案为:((1)增大对瓶盖的压强(或增大压强);(2)大气压的作用;
(3)流体流速快的位置,压强小;(4)漂浮;<;=.

点评 此题考查大气压的综合应用、流体压强和流速的关系、物体浮沉条件及其应用,是一道综合性较强的题目,密度计是物体的沉浮条件的实际应用,要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题:放入不同的液体,液体密度越大,排开体积越小,类似现象:轮船从江中驶入大海.

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