Question

【題目】如圖所示，將一個(gè)兩端開(kāi)口、重0.5N、橫截面積為10cm2粗細(xì)均勻的玻璃管（玻璃管的厚度不計(jì)）一端扎上橡皮膜，然后用外力緩慢將玻璃管豎直插入盛有水的玻璃杯中．（ρ水=1.0×103kg/m3 ， g=10N/kg）
（1）在此過(guò)程中，①小明感覺(jué)到向下插入越深越費(fèi)力，這說(shuō)明；②小明看到橡皮膜（圖中未畫(huà)出）（填具體的變化）．
（2）當(dāng)玻璃管進(jìn)入水中的深度為25cm時(shí)保持靜止，此時(shí)所用外力為F．則： ①水對(duì)塑料片產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少？
②F的大小是多少？
（3）保持玻璃管在水中的位置不變，然后向玻璃管鎳緩慢倒入某液體，當(dāng)?shù)谷肷疃冗_(dá)到20cm時(shí)，橡皮膜恰好相平，那么倒進(jìn)玻璃管中液體的密度是多少？

Answer 1

【答案】
（1）液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增大而增大；向上凸出程度更明顯
（2）解：①水對(duì)塑料片的向上壓強(qiáng)：

p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2500Pa

②由p= 得水對(duì)塑料片向上的壓力：

F水=p水S=2500Pa×10×10﹣4m2=2.5N；

則所用外力：F=F水﹣G=2.5N﹣0.5N=2N

答：①水對(duì)塑料片產(chǎn)生的壓強(qiáng)是2500Pa；②F的大小是2N；

（3）解：管內(nèi)倒入液體，液體對(duì)塑料片向下的壓強(qiáng)：p液=ρ液gh液，

設(shè)塑料片的橫截面積為S，則塑料片受倒入液體向下的壓力：F液=p液S=ρ液gh液S，

因?yàn)樗芰掀瑒偤孟侣�，所以塑料片受力為平衡力�?/span>

則F液=F水=2.5N，

即：ρ液gh液S=2.5N，

代入數(shù)據(jù)可得：ρ液×10N/kg×0.2m×10×10﹣4m2=2.5N，

解得：ρ液=1.25×103kg/m3

答：玻璃管中液體的密度是1.25×103kg/m3

【解析】解：（1）①將玻璃管豎直插入水中越深時(shí)，由p水=ρ水gh水可知，橡皮膜所受的壓強(qiáng)會(huì)逐漸變大，由F=pS可知橡皮膜受到向上的壓力也會(huì)逐漸增大，所以感覺(jué)越費(fèi)力；②因?yàn)橄鹌つな艿较蛏系膲毫��?huì)逐漸增大，所以橡皮膜向上凸出程度更明顯；
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解液體的壓強(qiáng)的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，掌握液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強(qiáng)單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點(diǎn)到液面的距離，以及對(duì)物體的浮沉條件及其應(yīng)用的理解，了解物體的浮沉條件：浸沒(méi)在液體中的物體 F浮＞G 時(shí)上浮，F(xiàn)浮 = G 時(shí)懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時(shí)下沉．物體浮沉條件的應(yīng)用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計(jì)（密度計(jì)的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無(wú)單位．）．