Question

6．在測(cè)量大氣壓的實(shí)驗(yàn)中，針筒活塞的面積為5×10^-5m²，輪軸間的摩擦和細(xì)線重不計(jì)．為消除活塞與針筒間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，小明采用了圖示裝置，將注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通過(guò)水平細(xì)線與燒杯相連，向燒杯中緩慢加水，當(dāng)活塞剛開(kāi)始向左滑動(dòng)時(shí)，測(cè)得杯與水的總質(zhì)量為0.69kg；然后從燒杯中向外緩慢抽水，當(dāng)抽出0.42kg 水時(shí)，活塞又開(kāi)始向右滑動(dòng)，則活塞與注射器筒之間的摩擦力為2.1N，所測(cè)大氣壓的值應(yīng)為0.96×10⁵Pa．

Answer 1

分析 當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始向左滑動(dòng)時(shí)，此時(shí)摩擦力與所受的大氣壓力方向相同；當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始向右滑動(dòng)時(shí)，此時(shí)摩擦力與所受的大氣壓力方向相反．

解答 解：當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始向左滑動(dòng)時(shí)，G₁=0.69kg×10N/kg=6.9N，
對(duì)活塞受力分析：F+f=G₁=6.9N；
當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始向右滑動(dòng)時(shí)，G₂=（0.69kg-0.42kg）×10N/kg=2.7N，
對(duì)活塞受力分析：F-f=G₂=2.7N；
兩式聯(lián)立解得：F=4.8N，f=2.1N，
壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4.8N}{5×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=0.96×10⁵Pa；
故答案為：2.1；0.96×10⁵．

點(diǎn)評(píng) 利用注射器測(cè)量大氣壓時(shí)，用到的公式是p=$\frac{F}{S}$，所以要分別得出大氣壓力F和活塞的橫截面積S．利用二力平衡可得出大氣壓力，并知道活塞的面積S，便可求出大氣壓的值了．