(2013?闸北区二模)某小组同学通过实验研究实心圆柱体(圆柱体密度大于液体密度)浸入液体的过程中,圆柱形容器中液体对容器底面压强的变化情况.如图所示,他们将高H为0.10米的圆柱体挂在绳子下面,逐步改变其下表面到液面的距离h,用仪器测出液体对容器底面的压强p,将h和p记录在表一中.然后,他们变换液体重复实验,将数据记录在表二中.为进一步研究p和h的关系,他们计算了相邻两次实验中h及p的变化量△h和△p,并将结果分别记录在表一和表二的后二列中.(已知ρ
1>ρ
2,容器足够深,液体不溢出.)
表一(液体密度为ρ
1)
实验序号 |
h (米) |
p (帕) |
△h (米) |
△p (帕) |
1 |
-0.02 |
1000 |
0.0l |
0 |
2 |
-0.01 |
|
3 |
0 |
1000 |
0.01 |
100 |
4 |
0.0l |
1100 |
5 |
0.02 |
1200 |
0.02 |
200 |
6 |
0.04 |
1400 |
7 |
0.05 |
1500 |
0.03 |
300 |
8 |
0.08 |
1800 |
9 |
0.10 |
2000 |
0.04 |
0 |
10 |
0.14 |
2000 |
表二(液体密度为ρ
2)
实验 序号 |
h (米) |
p (帕) |
△h (米) |
△p (帕) |
11 |
-0.02 |
800 |
0.0l |
0 |
12 |
-0.0l |
800 |
13 |
0 |
|
0.0l |
80 |
14 |
0.0l |
880 |
15 |
0.02 |
960 |
0.02 |
160 |
16 |
0.04 |
1120 |
17 |
0.05 |
1200 |
0.03 |
240 |
18 |
0.08 |
1440 |
19 |
0.10 |
1600 |
0.04 |
0 |
20 |
0.14 |
1600 |
①实验序号2和13所空缺的数据分别为
1000
1000
、
800
800
.
②分析比较实验序号4、5、6、7与8或14、15、16、17与18等数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:在圆柱体浸入同种液体的过程中,
液体对容器底面的压强随着圆柱体浸入液体中的深度的增大而增大
液体对容器底面的压强随着圆柱体浸入液体中的深度的增大而增大
.
③请进一步综合分析表一、表二中的相关数据,并归纳得出结论.
(a) 分析比较实验序号3~8或13~18中△p和△h的数据及相关条件,可得到初步结论:
在圆柱体没有全部浸没液体中之前,在圆柱体浸入同种液体过程中,△p与△h的比值是一个定值
在圆柱体没有全部浸没液体中之前,在圆柱体浸入同种液体过程中,△p与△h的比值是一个定值
.
(b) 分析比较实验序号3~8和13~18中△p和△h的数据及相关条件,可得到初步结论:
在圆柱体没有全部浸没液体中之前,在圆柱体浸入不同种液体过程中,△p与△h的比值是不同的,液体密度越大,比值越大
在圆柱体没有全部浸没液体中之前,在圆柱体浸入不同种液体过程中,△p与△h的比值是不同的,液体密度越大,比值越大
.
④他们继续分析实验序号9和10或19和20数据及相关条件,发现圆柱体浸入液体后,当h大于
0.1米
0.1米
时,压强p不再随h而变化.