物理兴趣小组的同学利用周本开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
根据他们设计的方案回答以下问题;
(1)测量中,分析研究的是大气对___________ (选填“针筒”或“活塞”)的压力,若不考虑其它因素,根据 ___________ 的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气与拉大小相等。
(2)测量前,有同学建议在活塞周用涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:一是活塞的密封性好;二是可以___________ 。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小 ___________ 对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(3)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动可改用图乙中的_______ (选填“A”或“C”)注射器,用测量步骤中的V、L和F表示大气的值,则p=________ 。
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
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更新时间:2022-07-26 08:56:59
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【推荐1】如下图甲,重3N的物体在水平压力F的作用下,被压在粗糙程度不变的竖直的墙壁上,F大小随时间t的变化关系及物体运动的速度随时间t的变化关系如图乙所示,由图像可知:(忽略空气阻力)(1)当时,墙壁对物体的支持力是_________ N,物体所受摩擦力为_________ N;
(2)当时,物体所受摩擦力为_________ N。
(3)在2~4s内物体做_________ 运动(选填“加速”、“减速”或“匀速”),此时物体所受摩擦力的大小_________ (选填“大于”、“小于”或“等于”)5s时所受摩擦力的大小。
(4)若突然撤去水平压力F,请在下图中画出此时物体受力的示意图。____
(2)当时,物体所受摩擦力为
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【推荐2】如图所示,“擦窗机器人”的质量为1.5kg,它的“腹部”有吸盘,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。(g取10N/kg)
(1)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力___________ ;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)吸盘与玻璃的接触面积为1.5×10-3m2,若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.2×105Pa,则吸盘对玻璃的压力是多大?__________
(3)擦窗机器人以0.36km/h的速度匀速竖直向下运动8s,它克服摩擦力做功的功率是多大?___________
(1)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力
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【推荐1】某同学将一两端开口的均匀玻璃管,用质量不计的塑料片附在下端,然后用外力F将玻璃管竖直插在水下25cm处,保持平衡,已知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为10cm2,且塑料片和玻璃管的厚度不计。求:
(1)玻璃管下端附塑料片后再插入装水的容器中,这套装置是连通器吗?______ (选填“是”或“不是”);
(2)水对塑料片产生的压强;__________
(3)该同学为测量某种液体的密度,先保持玻璃管在水中的位置不变,然后向玻璃管内缓慢地倒入该液体,当倒入深度达到20cm时,发现塑料片刚好下落,那么该液体的密度为多少?__________
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【推荐2】如图所示,是中国研制的大型特种用途民用飞机“鲲龙”AG600在执行任务。AG600是一款大型水陆两栖飞机,最大航速是460km/h,最大起飞质量是53.5t,一次可吸水12t,可以满足森林灭火和水上救援的需要。
(1)飞机能够升空,是因为机翼上表面受到的气压___________ (填“大于”、“等于”或“小于”’)机翼下表面的气压;“鲲龙”以最大起飞质量起飞,在空中沿水平方向匀速飞行时,它所受到的升力为多大?(飞机飞行过程中质量变化忽略不计)。( )
(2)该飞机以最大起飞质量停在机场时,轮子与地面的总接触面积约为0.1m2,它对地面的压强是多大?( )
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【推荐3】2022年第24届冬奥会在北京成功举办,它开启了全球冰雪运动新篇章,如图所示是天才滑雪运动员谷爱凌参加自由式滑雪比赛中的情景。请完成以下问题:
(1)她滑雪时脚穿宽大的滑雪板,这是为了在松软的雪面上滑行时______ ;她腾空而起的过程中其惯性大小将______ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)若谷爱凌的质量为54kg,静止站立在水平雪面上,两只滑雪板与雪地的总接触面积为0.4m2,则滑雪板对雪地的压强为多少帕______ ?(g取10N/kg)
(3)在这次比赛中展示空中技巧时,若她的最大腾空高度为4m,升空时间为1.5s,则升空过程她克服自身重力所做的功为多少焦______ ?功率为多少瓦______ ?
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【推荐1】在德国马德堡市的广场上,1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验,如图所示,把两个半径约15 cm的铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向相反的方向拉两个半球.
(1)总共用了16匹马把两个半球拉开,则平均一对(左右各一匹)马产生的拉力是多少______ ?(大气压的值约为105 Pa,计算时把半球看成一个圆盘)
(2)某实验室供教学用的两个半球,在正常气压下抽成真空后,只需四个人便可拉开.其原因是:____ .
(3)同学们在用高压锅模拟马德堡半球实验时,如果他们没有抽气机,应怎样将高压锅里的空气尽量排除呢?请说出你的办法.__________________________ .
(1)总共用了16匹马把两个半球拉开,则平均一对(左右各一匹)马产生的拉力是多少
(2)某实验室供教学用的两个半球,在正常气压下抽成真空后,只需四个人便可拉开.其原因是:
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【推荐2】为测量大气压强的数值,某同学将塑料挂钩的吸盘按压在光滑的水平玻璃板下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃板上的面积S;将装有适量细沙的小桶轻轻地挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如图所示;用小勺轻轻地向桶内加细沙,直到 ___________ ,测出此时塑料挂钩、小桶和细沙的总重力G。(1)吸盘即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的压力大小是 ___________ ,所测大气压强的表达式是 ___________ ;
(2)用该方法测得的大气压强值往往比真实值要小一些,你认为产生这一误差的原因可能是___________ (写出一条即可)。
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解题方法
【推荐3】请根据上述材料,回答下列问题:
为证明玻璃管内水银面上部是真空,托里拆利改进实验,他在水银槽中水银面上注满清水,然后缓慢提出玻璃管,当玻璃管口刚好达到水银于清水的交界处上时,管中水银由于重力作用而瞬间流出,同时清水在外界压力的作用下而迅速涌至管顶。从而得知,先前管中水银面上部确实是真空,玻璃管内水银柱是被管外水银面上的空气重量产生的压力托住的。
托里拆利实验给我们揭示了物理学习中常用的一种方法——转换法,将未知的转化为已知的,将不熟悉的转化为熟悉的,将微小不易查觉的转化为易观察的,将不可测量的转化为可测量的。
(1)已知水银的密度为托里拆利所做实验中外界大气压强p0的值为_________ Pa。(小数点后保留两位有效数字,用科学记数法表示)
(2)实际的大气压强的值通常会随着一些因素的变化而改变,请列举出一个影响大气压强p0大小的因素_________ 。(写出一个影响因素)
(3)在丁图中,当玻璃管倾斜时,玻璃管内水银柱长度增加,但水银柱到水银槽液面的垂直距离仍然为760mm,请你利用所学知识和公式进行证明“玻璃管内外水银面高度差数值不发生变化”_________ 。
托里拆利实验
为准确测量标准的大气压强,1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先进行了实验。如图所示,他将一根长度为一米、一端封闭的细玻璃管注满水银然后用手指顶住管口,将其竖直倒插进装有水银的水银槽中。当玻璃管口浸没在槽内水银中时,放开手指,管内部的水银由于重力而下落使顶部形成真空。神奇的是水银下落一段后就能够悬停在玻璃管内,用尺测量出玻璃管内剩余水银柱的高度大约为760mm。为证明玻璃管内水银面上部是真空,托里拆利改进实验,他在水银槽中水银面上注满清水,然后缓慢提出玻璃管,当玻璃管口刚好达到水银于清水的交界处上时,管中水银由于重力作用而瞬间流出,同时清水在外界压力的作用下而迅速涌至管顶。从而得知,先前管中水银面上部确实是真空,玻璃管内水银柱是被管外水银面上的空气重量产生的压力托住的。
托里拆利实验给我们揭示了物理学习中常用的一种方法——转换法,将未知的转化为已知的,将不熟悉的转化为熟悉的,将微小不易查觉的转化为易观察的,将不可测量的转化为可测量的。
(1)已知水银的密度为托里拆利所做实验中外界大气压强p0的值为
(2)实际的大气压强的值通常会随着一些因素的变化而改变,请列举出一个影响大气压强p0大小的因素
(3)在丁图中,当玻璃管倾斜时,玻璃管内水银柱长度增加,但水银柱到水银槽液面的垂直距离仍然为760mm,请你利用所学知识和公式进行证明“玻璃管内外水银面高度差数值不发生变化”
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