Question

學習了大氣壓的知識后，小明對大氣壓強通常有1.0×10⁵Pa這么大存有疑問，想親自證實一下．小明買來一個塑料掛鉤（質量可忽略不計），把它的吸盤貼在玻璃餐桌的下表面，如圖所示，測出塑料吸盤與玻璃的接觸面積為10cm²，又找來一輕塑料桶（質量可忽略不計），并在桶中裝入8L水：
（1）塑料桶中的水的重力是多大？（g取10N/Kg）
（2）小明經過計算，認為把塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉，請你幫他寫出計算過程和判斷依據(jù)．
（3）當小明把水桶掛到掛鉤上時，吸盤卻被拉掉了，是不是大氣壓沒有那么大呢？如果不是，你認為可能是其他什么原因造成的呢？

Answer 1

解：（1）∵ρ=，
∴水的質量：m=ρV=1×10³kg/m³×8.0×10^-3m³=8.0kg，
水的重力：G=mg=8.0kg×10N/kg=80N，
（2）吸盤面積：S=1.0×10^-3m²，
∵p=，
∴吸盤受到的大氣壓力：F=PS=1.0×10⁵Pa×1.0×10^-3m²=10ON．
因為100N＞80N，所以吸盤不會被拉掉，
（3）不是大氣壓沒有那么大．可能是吸盤內沒有完全壓成真空或吸盤與玻璃接觸面粗糙，有漏氣現(xiàn)象，導致吸盤受到了吸盤內氣體向下的壓力，而使吸盤掉下．
答：（1）塑料桶中的水的重力是800N．
（2）因為G=80N＜F=100N，水的重力小于大氣對掛鉤的壓力，所以裝水塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉．
（3）不是大氣壓沒有那么大．可能是吸盤內沒有完全壓成真空或吸盤與玻璃接觸面粗糙，有漏氣現(xiàn)象，導致吸盤受到了吸盤內氣體向下的壓力，而使吸盤掉下．
分析：（1）已知水的體積，根據(jù)公式m=ρV可求水的質量，根據(jù)重力公式進一步求出水的重力．
（2）已知塑料吸盤與玻璃的接觸面積，則可由F=PS求得大氣對塑料吸盤的壓力，
比較水的重力和大氣對塑料吸盤的壓力大小，可判斷會不會掉下來，
（3）在計算中我們沒考慮內部空氣的壓力，若在實際操作中內部混有空氣會使吸盤受到內部空氣向下的壓力而使吸盤下落．
點評：本題考查重力、大氣壓力的計算，關鍵考查物理知識在生活中的應用，還要注意在實際操作中要考慮可能出現(xiàn)的因素，與計算的理想情況要注意區(qū)分．