Question

【題目】學(xué)習(xí)了大氣壓的知識以后，小明對大氣壓強(qiáng)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，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1.2×10-3m2；又找來一個輕塑料桶（質(zhì)量可忽略不計），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）大氣對吸盤產(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把吸盤拉掉，請說明判斷依據(jù).

（4）實際實況是，當(dāng)桶掛上后，吸盤從餐桌表面脫落，請分析原因.（此時氣壓為標(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吸盤的壓力，所以不會掉下來；（4）吸盤中存留空氣，內(nèi)部的空氣對吸盤也有向外的壓力，所以吸盤承受的拉力會變小

【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=，則大氣對吸盤產(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，小于大氣壓對吸盤的壓力，所以把塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉。

(4)在安裝吸盤時，要將吸盤內(nèi)的空氣擠出，但實際吸盤內(nèi)還內(nèi)留空氣，即吸盤內(nèi)氣壓不為零，內(nèi)部的空氣對吸盤也有向外的壓力，所以吸盤承受的拉力會變小。

答：(1)輕塑料桶所裝水的重力為88N。

(2)大氣對吸盤產(chǎn)生的壓力大約是120N。

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

(4) 在安裝吸盤時，要將吸盤內(nèi)的空氣擠出，但實際吸盤內(nèi)還內(nèi)留空氣，即吸盤內(nèi)氣壓不為零，內(nèi)部的空氣對吸盤也有向外的壓力，所以吸盤承受的拉力會變小。