16. 物理课上,同学们利用压强计“探究液体内部的压强”,进行了如图2-12所示的操作。

(1)实验前,用手指按压压强计的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)正确操作后,分析图乙、丙的实验现象,可得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而
(3)分析图丙、丁的实验现象,可得出结论:在深度相同时,液体的
(4)实验时,将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为0.08 m,此时U形管内外的气压差为
(5)用如图戊所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平。需要测量的物理量有
A.右侧待测液体表面到容器底的深度$h_1$
B.右侧待测液体表面到橡皮膜中心的深度$h_2$
C.左侧水面到容器底的深度$h_3$
D.左侧水面到橡皮膜中心的深度$h_4$
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式:$\rho=$
(1)实验前,用手指按压压强计的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置
不漏气
(选填“漏气”或“不漏气”)。小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图甲所示),接下来的操作是B
(选填字母)。A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)正确操作后,分析图乙、丙的实验现象,可得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而
增大
。(3)分析图丙、丁的实验现象,可得出结论:在深度相同时,液体的
密度
越大,压强越大。(4)实验时,将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为0.08 m,此时U形管内外的气压差为
800
Pa。($\rho_{水}=1.0×10^3 kg/m^3$,g取10 N/kg)(5)用如图戊所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平。需要测量的物理量有
BD
(多选)。A.右侧待测液体表面到容器底的深度$h_1$
B.右侧待测液体表面到橡皮膜中心的深度$h_2$
C.左侧水面到容器底的深度$h_3$
D.左侧水面到橡皮膜中心的深度$h_4$
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式:$\rho=$
$\frac{h_4}{h_2}\rho_水$
(用题中字母和$\rho_{水}$表示)。答案
16.(1)不漏气 B (2)增大
(3)密度 (4)800 (5)BD $\frac{h_4}{h_2}\rho_水$
(3)密度 (4)800 (5)BD $\frac{h_4}{h_2}\rho_水$
五、综合应用题
17. 如图2-13所示,放在水平桌面上的茶托内有重4 N、底面积为0.002 m²的平底茶杯(不计杯壁厚度),杯中倒入重2.5 N的茶水。(茶水的密度取$1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,g取10 N/kg)
(1)若茶水对杯底产生了800 Pa的压强,则茶水对杯底的压力是多大?茶水有多深?
(2)求茶杯对茶托产生的压力和压强。

17. 如图2-13所示,放在水平桌面上的茶托内有重4 N、底面积为0.002 m²的平底茶杯(不计杯壁厚度),杯中倒入重2.5 N的茶水。(茶水的密度取$1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,g取10 N/kg)
(1)若茶水对杯底产生了800 Pa的压强,则茶水对杯底的压力是多大?茶水有多深?
(2)求茶杯对茶托产生的压力和压强。
答案
17.(1)茶水对杯底的压力
$F=pS=800\ \mathrm{Pa}×0. 002\ \mathrm{m}^2=1. 6\ \mathrm{N}$
根据 $p=\rho gh$ 可知,茶水的深度
$h = \frac{p}{\rho g} = \frac{800\ \mathrm{Pa}}{1. 0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}} = 0. 08\ \mathrm{m}$
(2)茶杯对茶托产生的压力
$F'=G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{杯}}+G_{\mathrm{茶水}}=4\ \mathrm{N}+2.5\ \mathrm{N}=6.5\ \mathrm{N}$
茶杯对茶托产生的压强
$p'=\frac{F'}{S}=\frac{6. 5\ \mathrm{N}}{2×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=3\ 250\ \mathrm{Pa}$
$F=pS=800\ \mathrm{Pa}×0. 002\ \mathrm{m}^2=1. 6\ \mathrm{N}$
根据 $p=\rho gh$ 可知,茶水的深度
$h = \frac{p}{\rho g} = \frac{800\ \mathrm{Pa}}{1. 0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}} = 0. 08\ \mathrm{m}$
(2)茶杯对茶托产生的压力
$F'=G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{杯}}+G_{\mathrm{茶水}}=4\ \mathrm{N}+2.5\ \mathrm{N}=6.5\ \mathrm{N}$
茶杯对茶托产生的压强
$p'=\frac{F'}{S}=\frac{6. 5\ \mathrm{N}}{2×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=3\ 250\ \mathrm{Pa}$
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