Question

7．生活處處有物理，下面是小明利用吸管做的一些小實驗：

（1）如圖甲所示，飲料吸管一端做得很尖，其目的是為了增大對瓶蓋的壓強（或增大壓強）；
（2）如圖乙所示，用手堵住管口的上端，從水中提起吸管后發(fā)現(xiàn)吸管中有一段水柱，這是因為大氣壓的作用；
（3）把長約為12cm的飲料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端，從B管右側向左吹氣，如圖丙所示，可以看到的現(xiàn)象是：吸管A中的水柱上升了，體現(xiàn)的物理知識是流體流速快的位置，壓強�。�
（4）吸管的下端塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來，制成一個吸管密度計，將其分別豎直放在不同液體中，靜止時如圖丁所示，該密度計在被測液體中漂浮（選填“懸浮”“漂浮”或“下沉”）；兩燒杯內液體密度分別為ρ₁和ρ₂，由圖中可以判斷：ρ₁＜ρ₂；若該密度計兩次測量中排開液體的質量分別為m₁、m₂，則m₁=m₂．（后兩空選填“＜”“=”或“＞”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)壓強的定義式p=$\frac{F}{S}$知，當壓力一定時，減小受力面積，從而增大壓強．
（2）兩端開口的飲料管插入水中，管內外水面上方受到大氣壓的作用，所以內外液面將保持相平，用手堵住口的一端，管內水將在外界大氣壓的作用下不會掉下來；
（3）吸管和燒杯構成連通器，吹氣之前，吸管內和燒杯內液面相平．
當向B管吹氣時，A管上方的空氣流動速度增大，壓強減小，A管下方壓強不變，A管內的液體受到向上的壓強大，液面上升．
（4）密度計的質量一定，在液體中受力平衡，受到的浮力總是等于重力，被測液體的密度越大，排開液體的體積越小，浸入液體部分也越小，據(jù)此分析回答．

解答 解：（1）由公式p=$\frac{F}{S}$知，注射器的針頭做得很尖，是在壓力一定時，通過減小受力面積來增大壓強的．
（2）當用手指堵住上端開口時，上端不再與大氣相通，下端受到大氣壓的作用，所以水不會從下端流出，吸管中有一段水柱．
（3）從B管右側向左吹氣，吸管A上方空氣的流速增大，壓強減小，A管中液體受到向上的壓強大于向下的壓強，液面上升．
（4）因為密度計是一根兩端封閉即空心的，所以能使密度計浮在液體表面，為了使它保持豎直的漂浮，吸管的下端塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來；
密度計的質量一定，在液體中受力平衡，受到的浮力總是等于重力，被測液體的密度越大，排開液體的體積越小，浸入液體部分也越小，由此可以判斷：ρ₁＜ρ₂；
該密度計兩次測量中排開液體的質量分別為m₁、m₂，因為密度計漂浮，所以F_浮=G=G_排，
所以G_排1=G_排2，則m₁g=m₂g；即m₁=m₂；
故答案為：（（1）增大對瓶蓋的壓強（或增大壓強）；（2）大氣壓的作用；
（3）流體流速快的位置，壓強小；（4）漂浮；＜；=．

點評 此題考查大氣壓的綜合應用、流體壓強和流速的關系、物體浮沉條件及其應用，是一道綜合性較強的題目，密度計是物體的沉浮條件的實際應用，要結合阿基米德原理和沉浮條件分析有關問題：放入不同的液體，液體密度越大，排開體積越小，類似現(xiàn)象：輪船從江中駛入大海．