题文

美丽的东河在司马空所在的学校前面绕了半圈，学校前面的河水平静如镜，近似于不流动．昔日清澈的河水使同学们流连忘返，可自从上游建起石材厂后，河水浑浊．他们的物理STS小组多次向环境保护部门和政府反映，终于得到治理．为监测河水不会再次被严重污染，他们小组在环保单位的帮助下，定期对河水进行监测．他们将一个下端带有一个压力传感器的标杆放入河底，显示河水深度为5m，传感器显示压力为110N（传感器表面与水平面相平，不考虑水的流动影响）． 已知传感器的受力表面积为20cm2．大气压强为一个标准大气压，g= 10N/kg. （1）求河水的平均密度； （2）为了探究水中所含固体颗粒的含量，他们采用将2kg，求含杂质水的比热容； （3）如果容器和容器内的水吸收的总热量为4.8×106J水 放在容器内烧干的方法，已知他们在10min内使水由20℃加热到开始沸腾，共吸收了6.4×105J的热量，由燃 烧热值为3.0×107 J/kg的酒精提供热量，则需要燃烧酒精多少千克？ （4）如果容器和容器内的水吸收4.8×106J的总热量由一个功率为1kW的电炉提供，则电炉的工作时间至少为多长？

题型：计算题  难度：中档

答案

解： （1）水对传感器表面的压强 p==5.5×104Pa. ∴河水的平均密度ρ== 1.1×103kg/m3. （2）含杂质水的比热容 c==4×103J/（ kg . ℃ ）. （3）需燃烧的酒精质量m==0.16kg ． （4）电炉的工作时间至少为T==4.8×103s．

据专家权威分析，试题“美丽的东河在司马空所在的学校前面绕了半圈，学校前面的河水平静..”主要考查你对  液体压强计算公式的应用，热值，热量的计算公式的应用，电功或电能的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

液体压强计算公式的应用热值热量的计算公式的应用电功或电能的计算

考点名称：液体压强计算公式的应用

• 利用液体压强的计算公式计算：ρ、h。

• 液体压强中隐含“密度不同”的有关计算：
       由液体的压强公式可知，液体的压强大小取决于液体的密度和深度，深度的不同比较直观，一眼可以看到，而密度不同需引起注意，有时直接给出物质不同，密度不同，有时则隐含着密度不同，需要自己发现。
  例如图所示，两支相同的试管，内盛等质量的液体，甲管竖直放置，乙管倾斜放置，液体对管底压强的大小关系是（）
  
  A．p甲<p乙
  B．p甲>p乙
  C．p甲=p乙
  D．上述三种情况都有可能
  解析:比较压强就从甲、乙两支试管中液体的密度和深度分析。依据题意已知h相等，因此本题只要比较出甲、乙管中液体的密度ρ，即可判断出正确答案。由质量关系已知，要比较密度很容易想到密度公式，从而转向寻找甲、乙两支试管中液体的体积关系，这样问题就得到了解决。由题意可知，两试管液面相平，高度相等，虽然两试管中所装的液体质量相等，但乙管倾斜放置，，所以，据可知。
  答案:B
  
  液体对容器底的压力与液体的重力
  1．由于液体具有流动性，静止在水平放置的容器中的液体，对容器底的压力不一定等于液体的重力。只有当容器是柱形时，容器底的压力才等于液体的重力：底小口大的容器底受到的压力小于液体的重力；底大口小的容器底受到的压力大于液体的重力。液体对容器底的压力F=pS=ρghS，而Sh的含义是以容器底为底、以液体深度为高的柱体的体积。即V_柱=Sh，所以F=pS=ρghS=，G_柱的含义为以V_柱为体积的那部分液体的重力，如图中阴影部分。即若容器为柱体，则F=G_液；若容器为非柱体，则。
  
  
  2．在盛有液体的容器中，液体对容器底的压力、压强遵循液体的压力、压强规律；而容器对水平桌面的压力、压强遵循固体的压力、压强规律。
  例：在水平桌面上放置一空玻璃杯，它的底面积为0．01m²，它对桌面的压强为200Pa。
  (1)求玻璃杯的重力。
  (2)在玻璃杯中装入1kg水后，水对杯底产，￡的压强为900Pa，求水的深度；并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图中甲、乙、丙的哪一种?(水的密度p= 1．0×103k/m³，取g=10N／kg，杯壁的厚度可忽略)
  
  解析：
  （1）由得：玻璃杯的重力：
  （2）由得水的深度：