Question

新疆是个美丽的地方，新疆的天池更是以她高山湖泊的特点著称．
（1）刚从雪山上流下的夹杂着冰雪的水的温度接近于

 

℃．天池湖面海拔约1900m，面积约5×10⁶m²，最深处约120m．若取海平面处的大气压强是10⁵Pa，在海拔3000m范围内，每升高10m，大气压强减小100Pa．那么，湖水表面的大气压强是

 

Pa；大气对湖面的压力是

 

N；湖底由水的重力产生的最大压强约是

 

Pa．（g=10N/kg）
（2）某游客在天池的山底对着一个山崖喊话，经过0.4s后听到回声．该游客距离山崖

 

m（声速取340m/s．现有两缆车从山底匀速向山顶运动，缆车甲相对于山的速度大于缆车乙相对于山的速度，以缆车甲为参照物，缆车乙向

 

运动；缆车乙在匀速上山的过程中机械能

 

．（填“守恒”或“不守恒”）．
（3）“悬泉飞瀑”是天池著名的景观之一．瀑布四周雾气缭绕，雾气是水蒸气

 

形成的小水滴．炎热的夏季，这里依然凉爽宜人，这是因为水的

 

很大．有时我们站在瀑布旁边，

 

（填“面朝”或“背朝”）太阳，能看到美丽的彩虹．

Answer 1

分析：（1）在标准大气压下，冰水混合物的温度定义为0℃，所以据此能推断出刚从雪山上留下的夹杂着冰雪的水的温度值；利用大气压强随高度的变化，求出山顶大气压强的变化量，从而求出山顶的大气压强；对于湖面大气压力的计算，即需用公式F=PS计算即可；湖底水的重力所产生的压强即为液体压强，所以我们只需用P=ρgh计算即可．
（2）知道声音的在空气中的传播速度和声音传播的总时间，即利用公式s=vt可计算出声音所走的总路程，所以该总路程的一半就是游客到山崖的距离；已知两缆车的运动速度，若以甲车为参照物，所以我们根据运动和静止的相对性很容易判断出乙车的运动状态来；动能的大小取决于物体的质量和速度，重力势能的大小取决于物体的质量和高度，而机械能是动能和势能总和，所以据以上的关系即能判断出乙缆车在运动过程中动能、势能的变化，进而判断出机械能的变化．
（3）雾是一些小液滴，即是有水蒸气变成的，所以据所学的各种物态变化的特点即能判断出其具体的成因；而在夏季，该地区的气温较低，所以利用Q=cm△t进行定性的分析即可得出产生此现象的原因；由于彩虹的形成要经过两次折射和一次（或两次）反射形成的，所以只有背对太阳才能看到．

解答：解：（1）刚从雪山上流下的水，是冰雪和水的混合物，所以此时的温度接近于0℃．
由题意可知，天池湖面压强的变化量是：
△P=

1900m

10m

×100Pa=1.9×10⁴Pa，
所以此时湖水表面的大气压强为：
P=P₀-△P=10⁵Pa-1.9×10⁴Pa=8.1×10⁴Pa；
大气对湖面的压力是：
F=PS=8.1×10⁴Pa×5×10⁶m² =4.05×10¹¹ N；
湖底由水的重力产生的最大压强是：
P=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/Kg×120m=1.2×10⁶Pa．
（2）山底的游客到山崖的距离为：
S=vt=340m/s×0.4s×

1

2

=68m；
∵缆车甲的大于缆车乙的速度，
∴以缆车甲为参照物，即把甲车看作是静止的，其缆车乙相对于甲车是向下运动的；
在缆车乙的上升过程中，其动能不变，而重力势能变大，即机械能变大，所以乙车上升过程是其它形式能转化为机械能的过程，即该过程机械能不守恒．
（3）雾是由空气中的水蒸气遇冷变成的一些小液滴，所以是液化；
据公式Q=cm△t知，当太阳辐射相同的情况下，由于该地区的水很多，即由于水的比热容大，即水的温度变化小，所以在夏季，其它地区炎热而在瀑布边感觉到凉爽；
由于彩虹的形成要经过两次折射和一次（或两次）反射形成的，所以只有背对太阳才能看到．
故答案为：（1）0； 8.1×10⁴；4.05×10¹¹ ；1.2×10⁶；（2）68；下；不守恒；（3）液化；比热容；背朝．

点评：本题涉及的基础知识点比较多，所以能牢固的掌握好基础知识，并能将所学的物理知识应用于实际是我们顺利解决该类问题的关键．