答
(1)设高出的长度为h1,
由液体压强公式得:ρ水gh水=ρ水银gh1,
解得:h1==
1×103kg/m3×0.136m |
13.6×103kg/m3
|
=0.01m=1cm;
(2)设插入水下的深度为h2,粗管的横截面积为S,则
插入水中的体积为:V1=,
水和柱体插入水部分的体积之和为:V=V1+V水=+Sh水,
现在水的深度为:h=,解得:h=0.6h2+h水,
柱体插入水中后,设水银柱的高为h3,则:ρ水gh=ρ水银gh3,
故:ρ水g (0.6h2+h水)=ρ水银gh3 ,h2=,
水面下降(ha)与水银面上长升(hb)的关系:haS=hbS,
故:ha=0.6hb=0.6×0.5=0.3(cm)
细管内水银面比粗管人水银面高出:
h3=h1+ha+hb=1+0.3+0.5=1.8(cm)
柱体插入水中的深度:h2=,解得:h2=18.13(cm)
(3)水面上升:h'=h-(h水+ha)=0.6h2+h水-(h水+0.3)=10.58(cm)
柱体实际向下移动的距离:S=h2-h'=18.13-10.58=7.55(cm)
答:细管中的水银面比粗管中高出1厘米;
当插入水中深度为18、13cm时,右管(细管)中水银面升高0.5cm;
这个过程中柱体实际向下移动了7.55cm.
答案解析:根据液体压强公式求出水的压强,然后求出水银面的高度;应用压强公式、平衡条件、几何知识分析答题.
考试点:液体压强计算公式的应用.
知识点:本题考查了求水银柱的高度差、柱体移动的距离,应用液体压强公式、平衡条件即可正确解题,本题难度很大,是一道难题.