某教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在,其做法如下:取两个直径相差很小的平底试管,将细试管底部插入装满水的粗试管内,再将两试管迅速倒置(保持竖直),会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里,如图23所示,细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”,取决于开始时插入粗试管的深度,如果插入过浅细试管就不能自动上升。若细试管的重为G,外直径为d,水的密度为ρ0,大气压强为p0,请你通过推导计算,回答下列问题:
(1)细试管在“爬升”时,受到大气对它竖直向上的压力是多少?
(2)细试管开始插入的深度h0满足什么条件时,它刚好可以向上“爬升”。
我们已经知道,肺活量是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体的体积,单位是毫升(ml).肺活量是身体机能的重要指标之一,对青少年的成长及日后身体是否健康都关系重大.我们要注意增强自身的肺活量.如图所示是一种测定肺活量的实用方法.图中A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒(圆筒壁体积忽略不计),测量前排尽其中的空气(即测量前筒内充满水).测量时,被测者吸足空气,再通过B尽量将空气呼出,呼出的空气通过导管进入A内,使A浮起.测得圆筒质量为m,横截面积为S,筒底浮出水面的高度为H,大气压强为p0,水的密度为ρ水,求:
(1)此时圆筒内空气的体积.
(2)筒内气体的压强.
(3)“肺活量体重指数”是人体重要的呼吸机能指数,它主要通过人体的肺活量与体重的比值来反映肺活量和体重的相关程度,用以对不同年龄、性别的个体与群体进行客观的定量比较分析.
肺活量体重指数=,单位是ml/kg;
例如,我国初三年级男学生肺活量体重指数标准:67以上为优秀;50~66为良好;33~49为及格;32以下为不及格.如果体重60kg的小强用上面的肺活量测试仪测肺活量,测得H=18cm,已知筒A的质量为200g,横截面积为200cm2,请计算他的肺活量体重指数是多少?
阅读下列短文,回答有关问题:
被封闭的液体有一个重要特点,即加在被封闭液体上的压强能被液体大小不变地向各个方向传递.这个规律被称为帕斯卡原理.帕斯卡原理是液压机的工作基础.
(1)如图是液压机的工作原理图,小活塞和大活塞的面积分别为S1和S2,当用力F1向下压小活塞时,小活塞下方液体受到的外加压强为F1/S1,此时大活塞受到液体的压强为多大?大活塞受到液体的压力F2为多大?
(2)在不增加作用在小活塞上的力的前提下,如何实现使大活塞一端举起更重物体的目的?(至少答出两种具体的方法)
如图所示,质量为1千克的圆柱玻璃管,横截面积为50厘米2,(玻璃管壁排开水的体积不计).
求(1)玻璃管内密封气体的压强为多少帕?(2)H为多少米?
注射器的针筒质量为60g.光滑且不漏气的活塞质量为40g.将出液孔堵住,使空气封闭在筒内,用力F竖直向上拉住活塞,针筒不会掉下来,如图所示.求:
(1)力F的大小是多少?
(2)如果活塞横截面积为6cm2,外部大气压为1×105 Pa,封闭在筒内的气体压强是多大?
小刚在学校买了一箱学生饮用奶,放在地板上,箱与地板的接触面积是0.08m2,箱和牛奶总质量是6.6kg,箱中每一小袋牛奶的包装袋上标有“净含量200ml、206g”字样.(取g="10N/kg" )
求:(1)小刚拆开包装看到吸管的一端是斜的,这是为了 ,便于将吸管插入牛奶袋中;他用力吸吸管牛奶就进入嘴里,这利用了 的作用;
(2)这种牛奶的密度是多少g/cm3?
(3)这箱牛奶对地板的压强是多少Pa?