题目内容
20.我们可以利用矿泉水瓶做几个小实验来说明一些物理知识.(1)将这个矿泉水瓶立放在水平桌面上,轻轻用力推它的顶部会翻倒,但用同样的力推它的底部却会在桌面上滑动,这表明力的作用点不同,力的作用效果不同.
(2)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,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷,这表明存在大气压.
(3)在开口的矿泉水瓶侧壁不同高度的地方扎出上、下两个小孔,可以观察到水从两个小孔流了出来,其中下方的小孔流出的水喷的最急,这表明液体内部压强随着深度的增加而增大.
(4)将矿泉水瓶慢慢浸入水中时,浸入水中的体积越大,人会感到吃力,这表明瓶子排开水的体积越大,浮力越大.
分析 根据以下知识分析答题:
(1)力的大小、方向与作用点决定了力的作用效果,被称为力的三要素;
(2)大气能产生压强;
(3)液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,各个方向的压强相等;液体内部压强随着深度的增加而增大;
(4)由阿基米德的理可知,物体所受浮力等于物体排开水的重力,则在矿泉水瓶浸没过程中,根据排开水的体积的变化可知浮力的变化.
解答 解:(1)用手推动竖放在桌子上的矿泉水瓶的底部,可以使瓶子向前移动,而用同样的力去推动竖放在桌子的瓶子的顶部,瓶子会向前倒,该现象说明:力的作用点不同,力的作用效果不同,这表明力的作用效果跟力的作用点有关;
(2)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;
(3)在开口的矿泉水瓶侧壁不同高度的地方扎出上、下两个小孔,可以观察到水从两个小孔流了出来,其中下方的小孔流出的水喷的最急,这表明:液体内部压强随着深度的增加而增大;
(4)在矿泉水瓶压入水中的过程中,由阿基米德原理可得,排开水的体积越大,矿泉水瓶所受浮力越大,所以将矿泉水瓶慢慢浸入水中时,浸入水中的体积越大,人会感到吃力;
故答案为:(1)力的作用点不同,力的作用效果不同;(2)存在大气压;(3)液体内部压强随着深度的增加而增大;(4)瓶子排开水的体积越大,浮力越大.
点评 本题考查了力的作用效果、液体压强与深度的关系、证明大气压的存在,涉及的知识较多,是一道学科综合题,但难度不大,熟练应用相关基础知识即可正确解题.
练习册系列答案
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11.
某学习小组利用图甲体验“模拟引力”之后,进一步思考:绳子的拉力大小与什么因素有关?并提出了如下猜想:
猜想A:与小球的质量大小有关;
猜想B:与小球运动的快慢有关;
猜想C:与绳子的长度有关.
为了验证猜想,学习小组于是进行实验探究:用一根细绳子的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上做圆周运动,如图乙所示.实验中,用手感受绳子的拉力大小.做几次实验后,得到实验数据如下表:
(1)在图甲中画出物体所受拉力的示意图.
(2)实验中,小球在竖直方向上受到的重力和支持力(不计空气阻力).
(3)分析对比实验次数1、2 的数据,可以初步验证猜想A;
分析对比实验次数2、3 的数据,可以初步得出的结论是:绳子的拉力大小与小球运动的快慢有关,在小球的质量、绳子的长度大小一定时,小球运动速度越快,绳子的拉力就越大.
猜想A:与小球的质量大小有关;
猜想B:与小球运动的快慢有关;
猜想C:与绳子的长度有关.
为了验证猜想,学习小组于是进行实验探究:用一根细绳子的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上做圆周运动,如图乙所示.实验中,用手感受绳子的拉力大小.做几次实验后,得到实验数据如下表:
| 实验次数 | 小球的质量(g) | 运动的快慢 | 绳子的长度(cm) | 绳子的拉力 |
| 1 | 15 | 慢 | 10 | 很小 |
| 2 | 20 | 慢 | 10 | 小 |
| 3 | 20 | 快 | 10 | 大 |
| 4 | 20 | 快 | 15 | 很大 |
(2)实验中,小球在竖直方向上受到的重力和支持力(不计空气阻力).
(3)分析对比实验次数1、2 的数据,可以初步验证猜想A;
分析对比实验次数2、3 的数据,可以初步得出的结论是:绳子的拉力大小与小球运动的快慢有关,在小球的质量、绳子的长度大小一定时,小球运动速度越快,绳子的拉力就越大.