答案:大 小
解析:火车高速行驶时带动周围的空气,离火车距离越近空气流速越大;根据流体压强特点可知:气体流速较大的位置压强较小。
13.护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中,如图所示。这根“闲置”管是为了利用 。由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水瓶提升到相对针管一般不低于1.3 m的高度,由此推算针管处受到的液体压强为 Pa。(ρ药液=ρ水)
答案:大气压 1.3×104
解析:由题图可知,“闲置”管跟外界大气相同,是利用了大气压;针管处受到的液体压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.3 m=1.3×104 Pa。
14.如图所示,是用压强计探究液体内部压强的情境。
(1)把探头放入水中,通过观察U形管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小,高度差越大,水的压强 (选填“越大”或“越小”)。
(2)比较图甲、图乙和图丙,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 。
(3)在图乙中把探头慢慢下移,可以观察到U形管两边液体的高度差增大,从而得到:在同一种液体里,液体的压强随 的增加而增大。
(4)在图乙中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的 。 答案:(1)越大 (2)相等 (3)深度 (4)高度差变大
解析:(1)把水的内部压强的大小转换成U形管两边液面高度差的大小来判断,液面高度差越大,表示水内部的压强越大。(2)比较甲图、乙图和丙图,控制液体密度和深度不变,改变探头的方向,U形管两侧的液面高度差相等。可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。(3)在乙图中把探头慢慢下移,控制液体的密度不变,改变深度,可以观察到U形管两边液体的高度差增大,得到:在同一种液体里,液体的压强随深度的增加而增大。(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,控制深度不变,把水换成盐水,密度变大,则可以观察到U形管两边液体的高度差变大。 15.
小梁同学用实验测量某地大气压的值。她在长约1 m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开管口,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图所示。(g取10 N/kg)
(1)已知水银的密度为13.6×103 kg/m3,她通过数据计算得出大气压的值为 Pa。
(2)如果我们将此装置拿到海平面去测量,则测量结果将 (选填“大于”或“小于”)她测量的值。
(3)小杨同学也利用此装置测量小梁同学所在地大气压的值,他把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,发现管中的水柱不会下降。如果你来测量,且能够测出,则玻璃管长度 (选填“必须大于10 m”或“可以小于10 m”)。
答案:(1)9.52×104 (2)大于 (3)可以小于10 m
解析:(1)测量得到的大气压强值p=ρgh=13.6×103 kg/m3×10 N/kg×0.7 m=9.52×104 Pa;
(2)海拔越高,气压越低,海拔越低,气压越高,如果将此装置拿到海平面去测量,则测量结果将大于海拔高处测量的值;
(3)把水银换成水,由p=ρ水银gh水银=ρ水gh水可得 9.52×104 Pa=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×h, h=9.52 m<10 m,
所以试管的高度可以小于10 m。
16.港珠澳大桥由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成,工
程完成后,从香港到珠海三个多小时的车程缩短到半个多小时。(海水密度ρ=1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg) (1)海底隧道长5.7 km,设计时速为100 km/h,求汽车通过隧道所用的最短时间(汽车长度忽略不计)。
(2)该海底隧道是我国首条超大型深埋沉管隧道,实际安装水深45 m,求在海底作业的工人承受的海水压强。
(3)海底隧道由33节水泥沉管在海底对接而成,每节沉管长180 m,宽38 m,高11.4 m,约8×104 t(按8×104 t计算),求每节沉管受到的重力。
(4)将如此巨大的沉管直接放入船中运输十分困难,请利用学过的浮力知识,给海水中运输沉管提出一个建议。 答案:(1)0.057 h (2)4.635×105 Pa (3)8×108 N (4)将沉管放入水中用船拖行。 解析:(1)由v=得,汽车通过隧道所用的时间
t==0.057 h。
(2)工人承受的海水压强
p=ρgh=1 030 kg/m3×10 N/kg×45 m=4.635×105 Pa。 (3)每节沉管受到的重力
G=mg=8×104×1 000 kg×10 N/kg=8×108 N。
(4)将如此巨大的沉管直接放入船中运输十分困难,可以将沉管放入水中用船拖行。