Question

【題目】物理興趣小組的同學(xué)利用周末開(kāi)展一次登山活動(dòng)，他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等相關(guān)用品測(cè)量山頂?shù)拇髿鈮�。測(cè)量方案如下：

A.把注射器的活塞推至注射器針筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；

B.如圖甲所示，用細(xì)線拴住注射器活塞頸部，使線的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后 水平向右慢慢拉動(dòng)針筒，當(dāng)活塞剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 F；

C.讀出注射器針筒上有刻度部分的容積 V；

D.用刻度尺測(cè)出注射器針筒上有刻度部分的長(zhǎng)度 L。

請(qǐng)根據(jù)他們?cè)O(shè)計(jì)的方案回答以下問(wèn)題：

（1）測(cè)量中，分析研究的是大氣對(duì)______（選填“針筒”或“活塞”）的壓力，若不考慮其它因素，根據(jù)______的知識(shí)可知，研究對(duì)象在水平方向所受的大氣壓力與拉力大小相等。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處空氣無(wú)法排盡，這將會(huì)使測(cè)量結(jié)果______（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）。同學(xué)們聯(lián)想到去醫(yī)院打針的情景，可采取簡(jiǎn)單的 辦法將注射器內(nèi)空氣排盡。你的方法是 _________。

（3）若同學(xué)們用圖乙中 B 注射器在測(cè)量時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)被拉到 5N，活塞仍沒(méi)有滑動(dòng)�？筛挠脠D乙中的______（選填“A”或“C”）注射器。用測(cè)量步驟中的 V、L 和 F 表示大氣壓的值，則 p=___________。

Answer 1

【答案】活塞 二力平衡- 偏小 將注射器內(nèi)抽滿水，端口向上推動(dòng)活塞排水，使得頂端保留水，再封口 C

【解析】

（1）根據(jù)題意知道，該實(shí)驗(yàn)中以活塞為研究對(duì)象，分析研究的是大氣對(duì)活塞的壓力；當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，由二力平衡原理來(lái)測(cè)出大氣對(duì)活塞的壓力，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與大氣的壓力剛好平衡，所以需要記錄此時(shí)彈簧秤的示數(shù)；

（2）注射器頂端裝針頭處空氣無(wú)法排盡，即有殘余氣體，注射器內(nèi)還會(huì)有一定氣壓，這樣會(huì)使拉力變小，在面積不變的情況下，測(cè)得的大氣壓會(huì)偏��；結(jié)合去醫(yī)院打針的情景知道，需要將注射器內(nèi)抽滿水，端口向上推動(dòng)活塞排水，使得頂端保留水，再封口，采用這一簡(jiǎn)單的方法可以將注射器內(nèi)空氣排盡；

（3）由于大氣的壓強(qiáng)是一定的，由F=pS知道，受力面積越小，壓力也會(huì)越小，所以，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)量程不夠時(shí)，可換用小量程注射器，故選C；由于活塞的面積是：S=，將其代入壓強(qiáng)公式知道，測(cè)量的大氣壓的值是：p=。