Question

20．如圖在工廠里常用圓形低壓吸盤搬運(yùn)玻璃，已知某圓形吸盤的半徑為0.1m，一塊正方形玻璃邊長為3m，重為251.2N，若吸盤能將該平板玻璃水平吸住并懸空（設(shè)大氣壓p₀=1×10⁵Pa），則吸盤內(nèi)的氣壓至少應(yīng)比外界氣壓小8000Pa．

Answer 1

分析 先根據(jù)吸盤的半徑計(jì)算出吸盤的面積S，再以玻璃板為研究對象進(jìn)行受力分析，根據(jù)力的平衡條件列出平衡方程，據(jù)此解答．

解答 解：
吸盤的面積：S_吸=πr²=3.14×（0.1m）² =3.14×10^-2m²，
平板玻璃被水平吸住并懸空時，以玻璃板為研究對象，受到向下的重力G、吸盤內(nèi)氣體對玻璃向下的壓力F_內(nèi)=p_內(nèi)S_吸，外界大氣對玻璃向上的壓力F_外=p_外S_吸，
由于玻璃板懸空處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)力的平衡條件可得：F_外=F_內(nèi)+G_玻璃，
即：p_外S_吸=p_內(nèi)S_吸+G_玻璃，
所以p_外-p_內(nèi)=$\frac{{G}_{玻璃}}{{S}_{吸}}$=$\frac{251.2N}{3.14×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=8000Pa，即吸盤內(nèi)的氣壓至少應(yīng)比外界氣壓小8000Pa．
故答案為：8000．

點(diǎn)評 本題考查了壓強(qiáng)的計(jì)算和大氣壓的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵是對玻璃板進(jìn)行正確的受力分析并列出力的平衡方程；也可根據(jù)“當(dāng)吸盤內(nèi)外向上的壓力差至少等于玻璃板的重力時，玻璃板才能被吸住并懸空”進(jìn)行解答．