Question

小琳把一塊體積為200cm³的冰塊放進(jìn)一底面積為30cm²的圓柱形容器中．問(wèn)冰塊完全熔化成水后．（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³，ρ_冰=0.9×10³kg/m³）
（1）水的質(zhì)量是多少g？
（2）水的體積是多少cm³？
（3）水對(duì)容器底的壓強(qiáng)（水未溢出）是多少Pa？
（4）小琳又利用這杯水和兩個(gè)吸管，做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，如果往B管中吹氣，可以看到什么現(xiàn)象？涉及的物理原理是什么？

Answer 1

分析：（1）已知冰的體積和密度，求質(zhì)量，利用密度的計(jì)算公式計(jì)算；冰和水的質(zhì)量前后不變．
（2）利用密度公式變形計(jì)算水的體積．
（3）根據(jù)水的體積和容器底面積，可求出水的深度，利用p=ρgh可求得水對(duì)容器底的壓強(qiáng)．
（4）流體的壓強(qiáng)跟流速有關(guān)，流速越大，壓強(qiáng)越小．

解答：解：（1）∵ρ=

m

V

，
m冰=ρ冰V冰=0.9g/cm3×200cm3=180g，m_水=m_冰=180g；
（2）∵ρ=

m

V

，
∴V水=

m水

ρ水

=

180g

1.0g/cm3

=180cm3，
（3）h=

V水

s

=

180cm3

30cm2

=6cm=0.06m，
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.06m=600Pa；
（4）如果往B管中吹氣，會(huì)看到水面上升（或水成霧狀噴出），
因?yàn)樵诹黧w中，流速大的位置壓強(qiáng)小，流速小的位置壓強(qiáng)大．
答：（1）水的質(zhì)量是180g；
（2）水的體積是180cm³；
（3）水對(duì)容器底的壓強(qiáng)（水未溢出）是600Pa；
（4）會(huì)看到水面上升（或水成霧狀噴出），涉及的物理原理是流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系．

點(diǎn)評(píng)：此題綜合考查了密度公式的應(yīng)用，液體壓強(qiáng)的計(jì)算，流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，是一道綜合性較強(qiáng)的題目．