Question

【題目】學(xué)習(xí)了大氣壓的知識(shí)以后，小明對(duì)大氣壓強(qiáng)通常有1.0×105Pa這么大存有疑問(wèn)，想親自證實(shí)一下.小明買(mǎi)來(lái)一個(gè)塑料掛鉤，把它的吸盤(pán)貼在玻璃餐桌的下表面，如圖所示，測(cè)出塑料吸盤(pán)與玻璃的接觸面積為1.2×10-3m2；又找來(lái)一個(gè)輕塑料桶（質(zhì)量可忽略不計(jì)），在桶中裝8.8L水.（g取10N/kg）

（1）試求輕塑料桶所裝水的重力.

（2）大氣對(duì)吸盤(pán)產(chǎn)生的壓力大約是多少？

（3）分析（1）和（2）的數(shù)據(jù)，小明認(rèn)為把塑料桶掛到掛鉤上不會(huì)把吸盤(pán)拉掉，請(qǐng)說(shuō)明判斷依據(jù).

（4）實(shí)際實(shí)況是，當(dāng)桶掛上后，吸盤(pán)從餐桌表面脫落，請(qǐng)分析原因.（此時(shí)氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）

Answer 1

【答案】（1）88N；（2）120N；（3）桶和水的重力小于大氣對(duì)吸盤(pán)的壓力，所以不會(huì)掉下來(lái)；（4）吸盤(pán)中存留空氣，內(nèi)部的空氣對(duì)吸盤(pán)也有向外的壓力，所以吸盤(pán)承受的拉力會(huì)變小

【解析】

(1)桶中所裝水的體積為V=8.8L=8.8dm3=8.8×10-3m3，根據(jù)ρ=，則這些水的質(zhì)量為：

m=ρ水V=1×103kg/m3×8.8×10-3m3=8.8kg，

則這些水的重力為：

G=mg=8.8kg×10N/kg=88N。

(2)大氣壓強(qiáng)為p=1.0×105Pa，根據(jù)p=，則大氣對(duì)吸盤(pán)產(chǎn)生的壓力大約是：

F=pS=1.0×105Pa ×1.2×10-3m2=120N。

(3)塑料桶中所裝的水重力為88N，小于大氣壓對(duì)吸盤(pán)的壓力，所以把塑料桶掛到掛鉤上不會(huì)把吸盤(pán)拉掉。

(4)在安裝吸盤(pán)時(shí)，要將吸盤(pán)內(nèi)的空氣擠出，但實(shí)際吸盤(pán)內(nèi)還內(nèi)留空氣，即吸盤(pán)內(nèi)氣壓不為零，內(nèi)部的空氣對(duì)吸盤(pán)也有向外的壓力，所以吸盤(pán)承受的拉力會(huì)變小。

答：(1)輕塑料桶所裝水的重力為88N。

(2)大氣對(duì)吸盤(pán)產(chǎn)生的壓力大約是120N。

(3) 塑料桶中所裝的水重力為88N，小于大氣壓對(duì)吸盤(pán)的壓力，所以把塑料桶掛到掛鉤上不會(huì)把吸盤(pán)拉掉。

(4) 在安裝吸盤(pán)時(shí)，要將吸盤(pán)內(nèi)的空氣擠出，但實(shí)際吸盤(pán)內(nèi)還內(nèi)留空氣，即吸盤(pán)內(nèi)氣壓不為零，內(nèi)部的空氣對(duì)吸盤(pán)也有向外的壓力，所以吸盤(pán)承受的拉力會(huì)變小。