9. 在“探究影响液体内部压强因素”的实验中,小文用下图中的装置完成了相关操作,请分析并回答下列问题。

(1)实验中使用的压强计如图甲所示,使用前用手指按压橡皮膜,是为了检查压强计的。实验中,通过U形管两侧液面的来反映液体内部压强的大小。
(2)通过比较乙、丙两图可以得出结论:同种液体,,液体压强越大。
(3)小文还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是她向丙图的烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,得出“液体密度越大,压强越大”的结论。她的结论是(填“正确”或“错误”)的,理由是:。
(4)实验中金属盒放置在烧杯中的情形如图丁所示,此时金属盒受到水的压强是Pa($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$,$\rho_{\mathrm{水}}=1\ \mathrm{g/cm}^3$)。
(1)实验中使用的压强计如图甲所示,使用前用手指按压橡皮膜,是为了检查压强计的。实验中,通过U形管两侧液面的来反映液体内部压强的大小。
(2)通过比较乙、丙两图可以得出结论:同种液体,,液体压强越大。
(3)小文还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是她向丙图的烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,得出“液体密度越大,压强越大”的结论。她的结论是(填“正确”或“错误”)的,理由是:。
(4)实验中金属盒放置在烧杯中的情形如图丁所示,此时金属盒受到水的压强是Pa($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$,$\rho_{\mathrm{水}}=1\ \mathrm{g/cm}^3$)。
答案
解:
(1) 气密性;高度差
(2) 深度越深
(3) 错误;没有控制金属盒浸入液体的深度相同,存在液体深度和液体密度两个变量
(4) 金属盒在水中的深度:
$h = 15\ \mathrm{cm} - 5\ \mathrm{cm} = 10\ \mathrm{cm} = 0.1\ \mathrm{m}$
金属盒受到水的压强:
$p = \rho_{\mathrm{水}}gh = 1×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.1\ \mathrm{m} = 1000\ \mathrm{Pa}$
(1) 气密性;高度差
(2) 深度越深
(3) 错误;没有控制金属盒浸入液体的深度相同,存在液体深度和液体密度两个变量
(4) 金属盒在水中的深度:
$h = 15\ \mathrm{cm} - 5\ \mathrm{cm} = 10\ \mathrm{cm} = 0.1\ \mathrm{m}$
金属盒受到水的压强:
$p = \rho_{\mathrm{水}}gh = 1×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.1\ \mathrm{m} = 1000\ \mathrm{Pa}$
10. 下图为某科技公司研发的一款工业级机器狗,空载自重为75 kg,最大移动速度为20 km/h,静止站立时,四足与地面总接触面积为0.02 m²。某次电力巡检中,该机器狗以最大速度驮运40 kg工具包,沿直线前行了2 km,g取10 N/kg。
(1)求机器狗前行2 km所用的时间。
(2)求机器狗自身所受的重力。
(3)求机器狗负重静止站立时对水平地面的压强。

(1)求机器狗前行2 km所用的时间。
(2)求机器狗自身所受的重力。
(3)求机器狗负重静止站立时对水平地面的压强。
答案
解:
(1) 由$v=\frac{s}{t}$可得,机器狗前行2 km所用的时间:
$t=\frac{s}{v}=\frac{2\ \mathrm{km}}{20\ \mathrm{km/h}}=0.1\ \mathrm{h}$
(2) 机器狗自身所受的重力:
$G_{\mathrm{狗}}=m_{\mathrm{狗}}g=75\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=750\ \mathrm{N}$
(3) 工具包的重力:
$G_{\mathrm{包}}=m_{\mathrm{包}}g=40\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=400\ \mathrm{N}$
机器狗负重静止站立时对水平地面的压力等于总重力:
$F=G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{狗}}+G_{\mathrm{包}}=750\ \mathrm{N}+400\ \mathrm{N}=1150\ \mathrm{N}$
对水平地面的压强:
$p=\frac{F}{S}=\frac{1150\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^2}=5.75 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
答:(1) 机器狗前行2 km所用的时间为0.1 h;(2) 机器狗自身所受的重力为750 N;(3) 机器狗负重静止站立时对水平地面的压强为$5.75 × 10^4\ \mathrm{Pa}$。
(1) 由$v=\frac{s}{t}$可得,机器狗前行2 km所用的时间:
$t=\frac{s}{v}=\frac{2\ \mathrm{km}}{20\ \mathrm{km/h}}=0.1\ \mathrm{h}$
(2) 机器狗自身所受的重力:
$G_{\mathrm{狗}}=m_{\mathrm{狗}}g=75\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=750\ \mathrm{N}$
(3) 工具包的重力:
$G_{\mathrm{包}}=m_{\mathrm{包}}g=40\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=400\ \mathrm{N}$
机器狗负重静止站立时对水平地面的压力等于总重力:
$F=G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{狗}}+G_{\mathrm{包}}=750\ \mathrm{N}+400\ \mathrm{N}=1150\ \mathrm{N}$
对水平地面的压强:
$p=\frac{F}{S}=\frac{1150\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^2}=5.75 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
答:(1) 机器狗前行2 km所用的时间为0.1 h;(2) 机器狗自身所受的重力为750 N;(3) 机器狗负重静止站立时对水平地面的压强为$5.75 × 10^4\ \mathrm{Pa}$。
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