Question

13．如图所示，一瓶标有500mL的矿泉水，装满水后静止在水平桌面上，若塑料瓶的质量为50g，瓶底与桌面的接触面积是10cm²，则桌面对瓶的支持力为5.5N，瓶对桌面的压强是5500Pa；瓶盖未打开前，如果在瓶的侧壁扎一个小孔，瓶内的水不会（选填“会”或“不会”）从小孔流出，这是因为大气压的作用；如果在瓶的侧壁扎出上、下两个小孔，打开瓶盖，可以观察到从下（选填“上”或“下”）孔流出的水喷得较急，理由是：水的压强随深度的增加而增大．

Answer 1

分析 （1）根据密度公式求出矿泉水瓶内水的质量，利用G=mg求出矿泉水瓶的总重力，矿泉水瓶子放在水平桌面上时静止处于平衡状态，受到重力和支持力是一对平衡力二者大小相等，矿泉水瓶对桌面的压力和总重力相等，根据压强公式求出瓶对桌面的压强；
（2）如果在瓶的侧壁扎一个小孔，由于外界大气压的作用，瓶中的水不会下降；
（3）液体内部存在压强，由于液体的压强随深度的增加而增大，故会看到下孔流出的水喷得最急或喷得远一些．

解答 解：（1）矿泉水平内水的体积：V=500L=500cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m_水=ρV=1g/cm³×500cm³=0.5kg，
瓶子的总重力：
G=G_瓶+G_水=（m_瓶+m_水）g=（0.05kg+0.5kg）×10N/kg=5.5N，
矿泉水瓶放在水平桌面上静止不动，受到的支持力和重力是一对平衡力，
F_支持=G=5.5N，
瓶对桌面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{5.5N}{10×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=5500Pa；
（2）装满矿泉水的塑料瓶，瓶盖未打开前，瓶中水的上方没有大气压，若塑料瓶如果在瓶的侧壁扎一个小孔，由于外界大气压的作用，瓶中的水不会下降；
（3）由于液体内部存在压强，且压强随深度的增加而增大，故会观察到水从两个小孔流出来，其中下孔流出的水喷得最急或喷得远一些．
故答案为：5.5；5500；1000；下．
5.5 N； 5.5×10³ Pa； 不会； 大气压；下； 水的压强随深度的增加而增大．

点评 本题考查重力的计算、二力平衡的知识、液体压强的特点和计算，容易出错的是在计算瓶子的重力时容易忽略水的重力，在解题时还要注意单位的换算．