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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8.学习了机械能的转化和守恒之后,教师让学生考察日常生活中有关的能量转化现象,并从中发现问题.小明说:有资料显示,气象站要每日放飞探空气球,气球下吊有测量仪器,气球和仪器一起匀速上升,它们的机械能增加了,这份增加的机械能是什么能量转化而来的呢?
(1)接着小军补充说:前几天我买了一个氢气球,不小心氢气球飞上了天,在氢气球上升的过程中,机械能增加了,这份增加的机械能是由什么能量转化而来的呢?
在激烈的讨论下,首先大家排除了由空气的内能转化而来.理由是气球上升过程中,和空气摩擦,内能增加,所以增加的机械能不是由内能转化而来.
(2)那么增加的机械能究竟是什么能量转化而来的呢?老师做了以下实验,引导学生分析思考:液体和气体很多时候具有相似的性质,我们不妨先看看木块在水中上浮的情况.
实验发现,当撤去对木块的压力时,由于所受浮力大于自身重力,木块上浮.木块升高了,机械能增加了,而这时,会有一部分水下去填补木块原来占据的位置,此外,当物体最终漂浮后,水面有所下降,所以水的重力势能减少(选填“增加”或“减少”)了!
(3)假设气球在空气中上升和木块在水中上浮原理是相同的,你能解释小明小军提出的问题了吗?请试着分析一下来自于下降空气的机械能.

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