4.在探究液體內(nèi)某一深度的壓強大小時,可以構(gòu)建一個“液柱”模型.在圖所示的容器中從液體表面向下截取一段“液柱”,設這個液柱的深度為h,液面的面積為S,液體密度為ρ
(1)推導:液體中深度為h處的壓強p=ρgh.
(2)氣體的壓強與液體相似,請你應用公式,根據(jù)地面附近的大氣壓強值估算大氣層的厚度,并簡要分析估算值與實際值相比是偏大還是偏小[標準狀況(0℃、1標準大氣壓)下空氣的密度約為1.3kg/m3,1標準大氣壓p0=1×105Pa].

分析 柱形液柱對底面的壓力等于液柱的重力G,受力面積等于S,根據(jù)壓強的計算公式p=$\frac{F}{S}$進行推導.

解答 解:(1)高為h液柱的體積為:
V=Sh,
液柱的質(zhì)量為:m=ρV=ρSh,
液柱的重力為:G=mg=ρgSh,
液體對底面的壓強為:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{ρShg}{S}$=ρgh.
(2)根據(jù)p0gh得,h=$\frac{{p}_{0}}{{ρ}_{空}g}$=$\frac{1×1{0}^{5}Pa}{1.3kg/{m}^{3}×10N/kg}$=7692m;
由于氣壓隨高度的增加而減小,氣體變稀薄,因此根據(jù)1標準大氣壓的密度計算的高度會比實際的偏小.
故答案為:(1)推導過程如上所示;(2)大氣層的厚度大約為7692m;偏小.

點評 本題考查了液體壓強公式的證明,知道柱形液體對底面的壓力等于其重力是解題的關(guān)鍵.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

14.彈簧測力計是根據(jù)在彈性限度內(nèi),彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長就越長原理制成的.通過觀察發(fā)現(xiàn),彈簧測力計的主要構(gòu)件是彈簧,如果某次錯誤的使用,使指針再也無法回復到零刻度,你估計造成此現(xiàn)象的錯誤可能是測量的力超過測力計量程.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,電源電壓保持不變,燈泡L標有“3V 0.9W”字樣(不考慮燈絲的阻值變化).當S1、S2都閉合,滑動變阻器R2的滑片在最左端時,小燈泡恰好正常發(fā)光,電流表示數(shù)為0.5A.求:
(1)定值電阻R1的值為多大?
(2)當閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)R2的滑片至某一位置時,小燈泡消耗的實際功率為0.4W,則滑動變阻器R2連入電路的阻值多大?

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

12.體育課上,同學們看到操場上有大小不同的鉛球,于是想利用鉛球親自探究重力勢能大小是否真的與質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān).
(1)請你幫他們設計該如何去做(設計實驗步驟).
(2)請對實驗可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和由此得出的結(jié)論進行分析論證.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

19.利用底面積為0.01米2的平底茶杯,做了圖示的實驗,該現(xiàn)象能說明大氣壓的存在,若杯中水的深度為0.1米,則紙片受到水的壓強為980帕.若將圖中的茶杯倒置在水平桌面上,已知平底茶杯和水的總重為5牛,則茶杯對水平桌面的最小壓強為500帕.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

1.小義看到教學樓對面的玻璃幕墻把太陽光反射到教室里,他想:光在反射時會遵循怎樣的規(guī)律?于是他利用平面鏡、白紙板、量角器和激光筆進行如圖所示的實驗.

(1)實驗中所用的白紙板應盡量的粗糙(光滑/粗糙),紙板應與平面鏡保持垂直.
(2)由圖甲可以得出結(jié)論:反射角等于入射角.
(3)如圖乙所示,將紙板NOF向后折,紙板上不能(填“能”或“不能”)看到反射光線,這說明反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi).
(4)小義想利用上述器材和兩支完全相同的蠟燭繼續(xù)探究平面鏡成像的特點,實驗時,兩支蠟燭是否都要點燃?答:不需(不需/需要).他將白紙板和平面鏡互換位置,做了如圖丙所示的實驗,但是他無法確定像的位置,為解決問題,他應對實驗器材進行的調(diào)整是用透明的玻璃板代替平面鏡.請你寫出平面鏡成像特點平面鏡所成的像是虛像(像與物大小相等,像與物到平面鏡的距離相等,像與物的連線與鏡面垂直)(寫出一條即可).

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,重為100N的木箱,在大小為30N的水平向右的拉力作用下,沿水平地面做勻速直線運動.
(1)求地面對木箱的摩擦力的大小與方向;
(2)當木箱所受水平向右的拉力減小為10N時,木箱向右作減速運動.求此時木箱在水平方向所受的合力大小及方向.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

5.物理實驗星期小組的幾位同學在探究“影響物體重力大小的因素”實驗中,進行了如下的實驗探究:
第一組:探究“物體重力的大小跟物體形狀的關(guān)系”,他們用橡皮泥為實驗現(xiàn)象,用小刀將橡皮泥雕刻成各種形狀進行實驗,實驗數(shù)據(jù)如表所示.
被測物體形狀重力
橡皮泥正方體4.8N
球形4.2N
三角錐形3.6N
(1)分析上述的實驗數(shù)據(jù),第一組的同學得出實驗結(jié)論:物體重力的大小與物體的形狀有關(guān),你認為第一組同學的實驗結(jié)論不合理(填“合理”或“不合理”),你們的理由是:未控制質(zhì)量不變.
第二組:探究“物體的重力的大小跟物體的質(zhì)量的關(guān)系”,如圖就是實驗裝置,實驗過程中他改變鉤碼的個數(shù),分別測出鉤碼質(zhì)量和所受的重力,實驗數(shù)據(jù)記錄在設計的表中:
鉤碼的個數(shù)12345
鉤碼的質(zhì)量(m/×10-2kg)510152025
彈簧測力計的讀數(shù)(G/N)0.51.01.52.02.5
(2)分析實驗數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論:物體的重力和質(zhì)量成正比.
(3)有一位同學取了質(zhì)量不同的蘋果、小木塊、小鐵球各一個,并分別測出它們的質(zhì)量和重力,也來探究物體所受重力大小與質(zhì)量的關(guān)系,你認為乙同學的做法C.
A.不合理,因為他沒有用同種物質(zhì)的物體做實驗
B.不合理,因為他沒有使物體的質(zhì)量成整數(shù)倍變化
C.合理,因為他同樣可以得到的物體所受重力大小與質(zhì)量的關(guān)系
D.合理,因為他的操作比甲同學更簡便.

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖所示,A、B是兩個完全相同的薄壁柱形金屬容器,質(zhì)量為0.5kg,底面積為0.01m2,容器高50cm,分別裝有2.0×10-3m3的水和3.0×10-3m3的酒精,置于水平桌面上(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg).求:
(1)水的質(zhì)量;
(2)A容器對水平桌面的壓強;
(3)依據(jù)題意,下述情境是否有可能出現(xiàn):當兩個容器中的液體在增大同一深度△h后,容器中的液體對底部的壓強能夠達到p>p酒精?請說明理由.

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