Question

19．如圖左端物體m是重為3N邊長為5cm的正方體，右端是一重1N，底面積為20cm²，內(nèi)部盛有深為15cm水的開口瓶，在距瓶底10cm處有一小孔向外流水，此時整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則彈簧測力計的示數(shù)是3N，物體m受到的合力為0N，小孔處水產(chǎn)生的壓強為500Pa；水流出的過程中瓶底受到的壓力變小，彈簧測力計的示數(shù)不變，（選填“變大”、“變小”或“不變）；當(dāng)水不再流出時，瓶子對地面的壓強為0Pa．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 ①根據(jù)定滑輪的工作特點和二力平衡的條件分析解答；
②求出小空處的水的深度，利用液體壓強公式計算壓強大�。�
③根據(jù)p=ρ_水gh分析水流出的過程中瓶底受到的壓強大小變化，然后利用p=$\frac{F}{S}$分析壓力變化，此時彈簧測力計的示數(shù)仍然等于物體m的重力；
④當(dāng)?shù)叫】滋帟r，水不再流出，求出此時水的體積，然后利用密度公式求出水的重力，利用重力公式求出重力，可得瓶和水的總重力，再與物體m的重力比較得出此時對地面的壓力，最后根據(jù)p=$\frac{F}{S}$得出瓶子對地面的壓強．

解答 解：①由圖可知，彈簧秤通過定滑輪與物體m相連，此時整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以，彈簧測力計的示數(shù)是F_示=G=3N，物體m受到的合力為0N；
②小孔處的深度：h=15cm-10cm=5cm=0.05m，
小孔處水產(chǎn)生的壓強為：p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.05m=500Pa；
③水流出的過程中，水的深度不斷變小，而水的密度不變，根據(jù)p=ρ_水gh可知，瓶底受到的壓強變小，受力面積不變，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可知，壓力變小；
④當(dāng)?shù)叫】滋帟r，水不再流出，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$可得此時水的質(zhì)量m_水=ρ_水V_水=1g/cm³×20cm²×10cm=200g=0.2kg，
水的重力G_水=m_水g=0.2kg×10N/kg=2N，
則水和瓶的總重G_總=G_水+G_瓶=2N+1N=3N，
因為G_總=G_m，所以，當(dāng)水不再流出時，瓶子對地面的壓力F=0N，
根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可知，壓強為0Pa．
故答案為：3；0；500；變�。徊蛔�；0．

點評 此題綜合考查了定滑輪的工作特點，液體壓強的計算，壓強、重力、密度公式的應(yīng)用，是一道綜合性很強的題目，但總體難度不大，在解答過程中務(wù)必細心、認真．