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17.小凯对新闻报道中画线的内容产生了好奇,然后通过实验研究液体内部的压强。
受蝙蝠鱼启发,我科研团队成功实现小型机器人漫步万米深海
在地球最深处马里亚纳海沟的万米深渊,压强相当于一个指甲盖上站了一头一吨重的犀牛,此前,能达到这里的深海机器人,多为质量达数吨的刚性体大型潜航器。如今,一台身长不到50厘米,体重仅1 500克的“小精灵”来到这曾经的小型机器人“禁区”,为深海探索带来更多可能性。
（节选）
(1)用液体压强传感器测量盐水内部压强的大小,并作出盐水内部压强随深度变化的图线,如图所示。由图可知盐水内部压强随深度增大而
(2)由盐水的压强—深度图线可推知一万米深处海水产生的压强约为
受蝙蝠鱼启发,我科研团队成功实现小型机器人漫步万米深海
在地球最深处马里亚纳海沟的万米深渊,压强相当于一个指甲盖上站了一头一吨重的犀牛,此前,能达到这里的深海机器人,多为质量达数吨的刚性体大型潜航器。如今,一台身长不到50厘米,体重仅1 500克的“小精灵”来到这曾经的小型机器人“禁区”,为深海探索带来更多可能性。
（节选）
(1)用液体压强传感器测量盐水内部压强的大小,并作出盐水内部压强随深度变化的图线,如图所示。由图可知盐水内部压强随深度增大而
增大
;用酒精重复上述实验,作出酒精内部压强随深度变化的图线,如图所示。比较两条图线,深度相同时,盐水的压强比酒精的压强大
;液体的密度越大,内部压强与深度的比值越大
。(2)由盐水的压强—深度图线可推知一万米深处海水产生的压强约为
$10^8$
Pa,对大拇指指甲盖的压力约为$10^4$
N。答案
17. (1)增大 大 大 (2)$10^8$ $10^4$
[(1)盐水的压强—深度曲线是一条从原点出发的斜向上的直线,说明盐水内部压强随深度增加而均匀增大。比较两条图线可知,深度相同时,盐水的压强大于酒精的压强,根据 $p=\rho g h$ 可知,盐水的密度大于酒精的密度,由此可知,深度相同时,盐水的压强比酒精的大;液体的密度越大,内部压强与深度的比值越大。
(2)由图像可知:当液体密度一定时,液体压强与深度成正比。当深度为$10^4\ \mathrm{m}$时,盐水压强约为 $p'=10^4\ \mathrm{m}×\frac{600\ \mathrm{Pa}}{0.06\ \mathrm{m}}=10^8\ \mathrm{Pa}$,大拇指指甲盖面积约为$1\ \mathrm{cm^2}$,故受力面积为$1\ \mathrm{cm^2}$,对大拇指指甲盖的压力约为 $F=p'S=10^8\ \mathrm{Pa}×1\ \mathrm{cm^2}=10^8\ \mathrm{Pa}×1×10^{-4}\ \mathrm{m^2}=10^4\ \mathrm{N}$。]
[(1)盐水的压强—深度曲线是一条从原点出发的斜向上的直线,说明盐水内部压强随深度增加而均匀增大。比较两条图线可知,深度相同时,盐水的压强大于酒精的压强,根据 $p=\rho g h$ 可知,盐水的密度大于酒精的密度,由此可知,深度相同时,盐水的压强比酒精的大;液体的密度越大,内部压强与深度的比值越大。
(2)由图像可知:当液体密度一定时,液体压强与深度成正比。当深度为$10^4\ \mathrm{m}$时,盐水压强约为 $p'=10^4\ \mathrm{m}×\frac{600\ \mathrm{Pa}}{0.06\ \mathrm{m}}=10^8\ \mathrm{Pa}$,大拇指指甲盖面积约为$1\ \mathrm{cm^2}$,故受力面积为$1\ \mathrm{cm^2}$,对大拇指指甲盖的压力约为 $F=p'S=10^8\ \mathrm{Pa}×1\ \mathrm{cm^2}=10^8\ \mathrm{Pa}×1×10^{-4}\ \mathrm{m^2}=10^4\ \mathrm{N}$。]
18. 小明同学用吸管制作了一个简易的密度计。
（1）他取来一根长度为20.00 cm的吸管并将底端密封，将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重，使其能够竖直漂浮在水中，如图甲所示。在吸管上标出水面的位置，测出该位置到吸管底端的距离为$H＝10.00\ cm$。
（2）吸管的横截面积为$S$，在水中漂浮时它所受重力与浮力的大小相等，所以$G=\rho_{水}gSH$；若漂浮在其他液体中，浸入的深度为$h$，此时$G=\rho_{液}gSh$，由以上两式可得$h=\frac{\rho_{水}}{\rho_{液}}H$。
（3）根据上式的数量关系，补全表格中的数据。（结果保留两位小数，$\rho_{水}=1.0\ g/cm^3$）
（4）根据表格中的数据，小明在吸管上标出了对应的刻度线，刻度线的分布
（5）为了检验小明制作的密度计是否准确，小华将此密度计放在密度为0.8 g/cm³的煤油中，为了用更少的煤油完成实验，小华应该选择图乙四种圆柱形容器（已知A、B两容器的深度均为10 cm，C、D两容器的深度均为22 cm。容器的横截面积均满足测量需求）中的
（6）利用多种液体检验后，小华认为小明制作的密度计比较准确，于是用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上，若用小华的密度计来测量液体密度，则测量值
（1）他取来一根长度为20.00 cm的吸管并将底端密封，将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重，使其能够竖直漂浮在水中，如图甲所示。在吸管上标出水面的位置，测出该位置到吸管底端的距离为$H＝10.00\ cm$。
（2）吸管的横截面积为$S$，在水中漂浮时它所受重力与浮力的大小相等，所以$G=\rho_{水}gSH$；若漂浮在其他液体中，浸入的深度为$h$，此时$G=\rho_{液}gSh$，由以上两式可得$h=\frac{\rho_{水}}{\rho_{液}}H$。
（3）根据上式的数量关系，补全表格中的数据。（结果保留两位小数，$\rho_{水}=1.0\ g/cm^3$）
（4）根据表格中的数据，小明在吸管上标出了对应的刻度线，刻度线的分布
不是
（填“是”或“不是”）均匀的，此密度计所能标注的最小密度值为0.5
$g/cm^3$。（5）为了检验小明制作的密度计是否准确，小华将此密度计放在密度为0.8 g/cm³的煤油中，为了用更少的煤油完成实验，小华应该选择图乙四种圆柱形容器（已知A、B两容器的深度均为10 cm，C、D两容器的深度均为22 cm。容器的横截面积均满足测量需求）中的
D
容器。密度计逐渐浸入煤油的过程中，密度计底端所受压强越来越大
。（6）利用多种液体检验后，小华认为小明制作的密度计比较准确，于是用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上，若用小华的密度计来测量液体密度，则测量值
小于
（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。答案
18. (3)8.33 (4)不是 0.5 (5)D 大 (6)小于
[(3)根据 $h=\frac{\rho_{水}}{\rho_{液}}H$ 得,当液体的密度为$1.2\ \mathrm{g/cm^3}$时,浸入液体的深度为$h=\frac{\rho_{水}}{\rho_{液}}H=\frac{1.0\ \mathrm{g/cm^3}}{1.2\ \mathrm{g/cm^3}}×10.00\ \mathrm{cm}≈8.33\ \mathrm{cm}$;
(4)根据 $h=\frac{\rho_{水}}{\rho_{液}}H$ 得, $\rho_{液}=\frac{\rho_{水} H}{h}$,可知h和$\rho_{液}$成反比,所以吸管上的刻度线分布是不均匀的;当液体密度最小时,吸管浸没,此密度计所能标注的最小密度为 $\rho_{液}'=\frac{\rho_{水} H}{h'}=\frac{1.0\ \mathrm{g/cm^3}×10.00\ \mathrm{cm}}{20.00\ \mathrm{cm}}=0.5\ \mathrm{g/cm^3}$;
(5)由表格数据知,密度计在煤油中时,浸没的深度为12.50 cm,所以应选择高度大于12.50 cm的容器,所以A、B两容器不合适;为了用更少的煤油完成实验,根据V=Sh知,需要横截面积小的容器,故D容器符合题意,C容器不合题意。故选D。在密度计逐渐浸入煤油的过程中,深度变大,由 $p=\rho g h$ 知,密度计底端所受压强越来越大;
(6)等质量较细的密度计,横截面积小,漂浮在液体中受到的浮力不变,排开液体的体积不变,浸入液体的深度变大,若按照小明制作的密度计的刻度值标注,所测密度值小于真实值。]
[(3)根据 $h=\frac{\rho_{水}}{\rho_{液}}H$ 得,当液体的密度为$1.2\ \mathrm{g/cm^3}$时,浸入液体的深度为$h=\frac{\rho_{水}}{\rho_{液}}H=\frac{1.0\ \mathrm{g/cm^3}}{1.2\ \mathrm{g/cm^3}}×10.00\ \mathrm{cm}≈8.33\ \mathrm{cm}$;
(4)根据 $h=\frac{\rho_{水}}{\rho_{液}}H$ 得, $\rho_{液}=\frac{\rho_{水} H}{h}$,可知h和$\rho_{液}$成反比,所以吸管上的刻度线分布是不均匀的;当液体密度最小时,吸管浸没,此密度计所能标注的最小密度为 $\rho_{液}'=\frac{\rho_{水} H}{h'}=\frac{1.0\ \mathrm{g/cm^3}×10.00\ \mathrm{cm}}{20.00\ \mathrm{cm}}=0.5\ \mathrm{g/cm^3}$;
(5)由表格数据知,密度计在煤油中时,浸没的深度为12.50 cm,所以应选择高度大于12.50 cm的容器,所以A、B两容器不合适;为了用更少的煤油完成实验,根据V=Sh知,需要横截面积小的容器,故D容器符合题意,C容器不合题意。故选D。在密度计逐渐浸入煤油的过程中,深度变大,由 $p=\rho g h$ 知,密度计底端所受压强越来越大;
(6)等质量较细的密度计,横截面积小,漂浮在液体中受到的浮力不变,排开液体的体积不变,浸入液体的深度变大,若按照小明制作的密度计的刻度值标注,所测密度值小于真实值。]
