Question

14．生活中處處有物理，下面是跟紙相關(guān)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)解答下列各題：
（1）要測(cè)量一張平放在水平桌面上的A4紙對(duì)桌面的壓強(qiáng)，需測(cè)量紙對(duì)桌面的壓力和紙的面積，再利用公式p=$\frac{F}{S}$可計(jì)算出紙對(duì)桌面的壓強(qiáng)．如圖甲是測(cè)量紙長度時(shí)的刻度示數(shù)，則紙的長度計(jì)作18.50cm．實(shí)際測(cè)量時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，無法用實(shí)驗(yàn)室的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一張紙的重力，究其原因是一張紙的重力小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，可改用天平測(cè)量出其質(zhì)量，再計(jì)算出紙的重力．
（2）如圖乙所示，取兩張白紙，讓其平行地自然下垂，向兩紙中間用力吹氣；你觀察到的現(xiàn)象是兩紙向中間靠攏，可以得出的初步結(jié)論是氣體流速越大，壓強(qiáng)越�。�
（3）如果丙所示，利用“紙船燒水”，用酒精燈加熱裝有水的用紙折疊的紙鍋，紙鍋竟然安然無恙，其主要原因是利用水沸騰時(shí)吸熱但溫度保持不變，使紙的溫度達(dá)不到紙的著火點(diǎn)．

（4）某同學(xué)玩紙船載人實(shí)驗(yàn)，如圖丁所示，如果實(shí)驗(yàn)中紙船及船槳的總質(zhì)量5kg，要載55kg的人安全渡河，船浸入水中的體積至少為0.06m³．

Answer 1

分析 （1）測(cè)量固體對(duì)水平面的壓強(qiáng)，其實(shí)驗(yàn)原理是p=$\frac{F}{S}$；
測(cè)量長度時(shí)，需觀察刻度尺的分度值，讀數(shù)時(shí)要估讀到刻度尺分度值的下一位；
要準(zhǔn)確測(cè)量物體的重力，物體的重力應(yīng)大于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，據(jù)此分析．
（2）根據(jù)平時(shí)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解答，得出的結(jié)論：流體流速大的地方，壓強(qiáng)小．
（3）水沸騰時(shí)的特點(diǎn)：吸收熱量，溫度不變；紙張燃燒的條件：溫度達(dá)到紙的著火點(diǎn)．
（4）知道人、紙船及船槳的質(zhì)量，利用重力公式求總重力，由于人、紙船及船槳整體漂浮，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理求船浸入水中的體積．

解答 解：（1）要測(cè)量一張平放在水平桌面上的A4紙對(duì)桌面的壓強(qiáng)，需測(cè)量紙對(duì)桌面的壓力和紙的面積，再利用公式p=$\frac{F}{S}$可計(jì)算出紙對(duì)桌面的壓強(qiáng)；
由圖甲可知，在1cm之間有10個(gè)小格，該刻度尺的分度值為0.1cm，讀數(shù)時(shí)要估讀到刻度尺分度值的下一位，則紙的長度計(jì)作18.50cm；
一張A4紙的質(zhì)量很小，約為5g，其重力約為G=mg=0.005kg×10N/kg=0.05N，小于實(shí)驗(yàn)室彈簧測(cè)力計(jì)的分度值（0.1N或0.2N），故不能用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量其重力，可用天平測(cè)量出其質(zhì)量，再計(jì)算出紙的重力．
（2）對(duì)著兩張紙的中間吹氣，兩張紙中間的空氣流速變大，壓強(qiáng)變小，小于紙外側(cè)的大氣壓，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向內(nèi)的壓強(qiáng)差，將紙壓向中間；
所以，觀察到的現(xiàn)象是兩紙向中間靠攏，可以得出的初步結(jié)論是：氣體流速越大，壓強(qiáng)越��；
（3）在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，當(dāng)水的溫度達(dá)到100℃時(shí)，吸熱但溫度保持不變，吸收的熱量用于汽化，使紙的溫度達(dá)不到紙的著火點(diǎn)，因此紙鍋不會(huì)燒壞．
（4）人、紙船及船槳的總重力：G=mg=（55kg+5kg）×10N/kg=600N，
由于人、紙船及船槳整體漂浮，所以F_浮=G，
即：ρ_水gV_排=G，
所以船浸入水中的體積：V_排=$\frac{G}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{600N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.06m³．
故答案為：（1）p=$\frac{F}{S}$；18.50；一張紙的重力小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值；
（2）向中間靠攏；氣體流速越大，壓強(qiáng)越�。�
（3）水沸騰時(shí)吸熱但溫度保持不變；
（4）0.06．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道力熱綜合題，主要考查了長度的測(cè)量、測(cè)量壓強(qiáng)的原理、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系、液體沸騰的特點(diǎn)、漂浮條件以及阿基米德原理，平時(shí)要多動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、理解實(shí)驗(yàn)原理可以幫助解答類似的實(shí)驗(yàn)題．