Question

【題目】“帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)”激發(fā)了物理興趣小組同學(xué)們“探究影響液體壓強(qiáng)大小因素”的興趣．他們進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究：

（1）實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)U形管壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時(shí)，U形管始終出現(xiàn)如圖的這種情況，正確的調(diào)節(jié)方法是：______

A．將U形管中的液體倒出部分 B．取下軟管重新安裝

（2）如圖A、B、D中金屬盒在液體中的深度相同．幾種情況下壓強(qiáng)計(jì)的U形管兩側(cè)液面高度差的大小關(guān)系是h4＞h1=h2＞h3．由圖A和圖______兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較可以得出：液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大．

（3）由圖A和圖B兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較可以得出：______

（4）由圖A和圖D兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較可以得出：______

（5）聰明的小明想知道D圖中的鹽水密度是多少？于是找來(lái)刻度尺、兩端開(kāi)口的玻璃管、橡皮膜和水等器材測(cè)鹽水的密度，操作步驟如下：

a．用刻度尺測(cè)出玻璃管中水柱的高度為h1（如圖甲所示）．

b將玻璃管緩慢插入裝有鹽水的燒杯中，直到橡皮膜表面與水平面相平，測(cè)出管底到鹽水液面的高度為h2（如圖乙所示）．用小明測(cè)得的物理量推導(dǎo)出鹽水密度的表達(dá)式為ρ鹽水=______（水的密度用ρ水表示）

（6）小楊同學(xué)也利用此裝置測(cè)量我們當(dāng)?shù)氐拇髿鈮旱闹担�他把水銀換成水，將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內(nèi)時(shí)，發(fā)現(xiàn)管中的水柱不會(huì)下降．如果你來(lái)測(cè)量，且能夠測(cè)出，則玻璃管長(zhǎng)度____________（填“必須大于10m”或“可以小于10m”）．

Answer 1

【答案】 B C 同種液體，同一深度處，各個(gè)方向壓強(qiáng)相等 相同深度，密度越大，壓強(qiáng)越大 見(jiàn)解析所示 必須大于10m

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)U形管壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時(shí)，U形管始終出現(xiàn)如圖1的這種情況，應(yīng)取下軟管重新安裝；（2）由圖A和圖C可知，液體密度相同，C的深度大，C中U形管兩側(cè)液面高度差的大，比較兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出：液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；（3）由圖A和圖B可知，液體密度和深度相同，金屬盒方向不同，U形管兩側(cè)液面高度差相同，比較兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出：同種液體，同深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；（4）由圖A和圖D可知，液體深度相同，D的密度大，D中U形管兩側(cè)液面高度差的大，比較兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出：在不同液體的同一深度處，液體的密度越大，液體的壓強(qiáng)越大；（5）當(dāng)橡皮膜的表面相平時(shí)，鹽水對(duì)其向上的壓強(qiáng)與水對(duì)其向下的壓強(qiáng)相等．即：P鹽水＝P水．利用測(cè)得的鹽水的深度h2和其密度ρ鹽水，表示出P鹽水；即：P鹽水＝ρ鹽水gh2．同理表示出P水，即：P水＝ρ水gh1．兩者相等即：ρ鹽水gh2＝ρ水gh1．由此可以求得鹽水的密度：ρ鹽水＝ρ水（6）把水銀換成水水產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于水銀的壓強(qiáng)即p＝ρ水銀gh水銀＝ρ水gh水解得h水＝10.3m10m，所以試管的高度必須大于10m．