12. 提升题(多选)在托里拆利实验中,原来玻璃管竖直,现在让玻璃管倾斜,水银充满全管,如图9所示,当地气压为1个标准大气压。下列说法正确的是(

A.玻璃管竖直时,上端无水银的部分是真空的
B.外界大气压强有可能小于76cm高的水银柱产生的压强
C.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一个小孔,则水银会向上喷出
A
)A.玻璃管竖直时,上端无水银的部分是真空的
B.外界大气压强有可能小于76cm高的水银柱产生的压强
C.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一个小孔,则水银会向上喷出
答案
A
解析
托里拆利实验中,玻璃管竖直时,上端无水银部分为真空(A正确);当地气压为1标准大气压,等于76cm水银柱压强(B错误);倾斜后水银充满全管,竖直高度仍为76cm,上端仍为真空,无压强(C错误);上端碰出小孔后,管内外气压相等,水银会下降至与槽内液面相平(D错误)。
13. 如图10所示,物块正随传送带一起匀速上升。请画出物块受到的摩擦力和物块对传送带的压力的示意图。

答案
①摩擦力:物块受静摩擦力方向沿传送带向上,画在物块重心上,箭头沿斜面向上;
②压力:物块对传送带压力,作用点在传送带表面,方向垂直传送带向下,通过物块与传送带接触面中点,画垂直斜面向下箭头;
示意图中标明$f$(沿斜面向上)和$F_{压}$(垂直斜面向下)。
②压力:物块对传送带压力,作用点在传送带表面,方向垂直传送带向下,通过物块与传送带接触面中点,画垂直斜面向下箭头;
示意图中标明$f$(沿斜面向上)和$F_{压}$(垂直斜面向下)。
14. 如图11所示,物块正随传送带一起匀速上升。请画出物块受到的摩擦力和物块对传送带的压力的示意图。

答案
解:
- 物块受到的摩擦力:物块随传送带一起匀速上升,物块有相对传送带向下滑动的趋势,所以物块受到沿传送带向上的摩擦力$f$,作用点在物块与传送带接触的面上(一般画在物块重心上)。
- 物块对传送带的压力:压力是垂直压在物体表面上的力,物块对传送带的压力$F_{压}$,方向垂直传送带向下,作用点在传送带表面(一般画在物块与传送带接触的面上)。
示意图如下(大致图形,以实际规范作图为准):
```
f
↑
物块
↓
F压
```
($f$为摩擦力,$F_{压}$为压力)。
- 物块受到的摩擦力:物块随传送带一起匀速上升,物块有相对传送带向下滑动的趋势,所以物块受到沿传送带向上的摩擦力$f$,作用点在物块与传送带接触的面上(一般画在物块重心上)。
- 物块对传送带的压力:压力是垂直压在物体表面上的力,物块对传送带的压力$F_{压}$,方向垂直传送带向下,作用点在传送带表面(一般画在物块与传送带接触的面上)。
示意图如下(大致图形,以实际规范作图为准):
```
f
↑
物块
↓
F压
```
($f$为摩擦力,$F_{压}$为压力)。
15. 提升题图12所示的是一辆停在水平路面上的洒水车,洒水车空车的质量为6t,水罐最多能装5t的水,车轮与地面的总接触面积为0.5m²。ρ₁=1.0×10³kg/m³,g取10N/kg。

(1)若罐内水深1.5m,则水对罐底的压强是多少?
(2)洒水车装满水,则洒水车静止在水平路面上时对路面的压强是多少?
(3)若洒水车对路面的压强为2×10⁵Pa,则洒水车的总质量是多少?
(1)若罐内水深1.5m,则水对罐底的压强是多少?
(2)洒水车装满水,则洒水车静止在水平路面上时对路面的压强是多少?
(3)若洒水车对路面的压强为2×10⁵Pa,则洒水车的总质量是多少?
答案
(1)水对罐底的压强:
$p = \rho · g · h = 1.0 × 10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 × 10 \, \mathrm{N/kg} × 1.5 \, \mathrm{m} = 1.5 × 10^4 \, \mathrm{Pa}$。
(2)洒水车总质量:
$m_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{车}} + m_{\mathrm{水}} = 6 \, \mathrm{t} + 5 \, \mathrm{t} = 11 \, \mathrm{t} = 1.1 × 10^4 \, \mathrm{kg}$。
洒水车对路面的压力:
$F = G_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{总}} · g = 1.1 × 10^4 \, \mathrm{kg} × 10 \, \mathrm{N/kg} = 1.1 × 10^5 \, \mathrm{N}$。
洒水车对路面的压强:
$p = \frac{F}{S} = \frac{1.1 × 10^5 \, \mathrm{N}}{0.5 \, \mathrm{m}^2} = 2.2 × 10^5 \, \mathrm{Pa}$。
(3)洒水车对路面的压强$ p = 2 × 10^5 \, \mathrm{Pa} $,
洒水车对路面的压力:
$F = p · S = 2 × 10^5 \, \mathrm{Pa} × 0.5 \, \mathrm{m}^2 = 1 × 10^5 \, \mathrm{N}$。
洒水车的总重力:
$G_{\mathrm{总}} = F = 1 × 10^5 \, \mathrm{N}$。
洒水车的总质量:
$m_{\mathrm{总}} = \frac{G_{\mathrm{总}}}{g} = \frac{1 × 10^5 \, \mathrm{N}}{10 \, \mathrm{N/kg}} = 1 × 10^4 \, \mathrm{kg} = 10 \, \mathrm{t}$。
故答案为:(1)$1.5 × 10^4 \, \mathrm{Pa}$;(2)$2.2 × 10^5 \, \mathrm{Pa}$;(3)$10 \, \mathrm{t}$。
$p = \rho · g · h = 1.0 × 10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 × 10 \, \mathrm{N/kg} × 1.5 \, \mathrm{m} = 1.5 × 10^4 \, \mathrm{Pa}$。
(2)洒水车总质量:
$m_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{车}} + m_{\mathrm{水}} = 6 \, \mathrm{t} + 5 \, \mathrm{t} = 11 \, \mathrm{t} = 1.1 × 10^4 \, \mathrm{kg}$。
洒水车对路面的压力:
$F = G_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{总}} · g = 1.1 × 10^4 \, \mathrm{kg} × 10 \, \mathrm{N/kg} = 1.1 × 10^5 \, \mathrm{N}$。
洒水车对路面的压强:
$p = \frac{F}{S} = \frac{1.1 × 10^5 \, \mathrm{N}}{0.5 \, \mathrm{m}^2} = 2.2 × 10^5 \, \mathrm{Pa}$。
(3)洒水车对路面的压强$ p = 2 × 10^5 \, \mathrm{Pa} $,
洒水车对路面的压力:
$F = p · S = 2 × 10^5 \, \mathrm{Pa} × 0.5 \, \mathrm{m}^2 = 1 × 10^5 \, \mathrm{N}$。
洒水车的总重力:
$G_{\mathrm{总}} = F = 1 × 10^5 \, \mathrm{N}$。
洒水车的总质量:
$m_{\mathrm{总}} = \frac{G_{\mathrm{总}}}{g} = \frac{1 × 10^5 \, \mathrm{N}}{10 \, \mathrm{N/kg}} = 1 × 10^4 \, \mathrm{kg} = 10 \, \mathrm{t}$。
故答案为:(1)$1.5 × 10^4 \, \mathrm{Pa}$;(2)$2.2 × 10^5 \, \mathrm{Pa}$;(3)$10 \, \mathrm{t}$。
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