Question

18．在測量大氣壓強的實驗中，為消除活塞與針筒間的摩擦力對實驗的影響，某同學采用了圖示裝置．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，活塞通過水平細線與燒杯相連，向燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，測得杯中水的質(zhì)量為880g；然后向外緩慢抽水，當活塞剛開始向右滑動時，測得杯中水的質(zhì)量為460g．燒杯質(zhì)量為100g，活塞面積為7×10^-5m²，g=10N/kg，輪軸間的摩擦和細線重不計．則所測大氣壓的值應(yīng)為1.1×10⁵Pa．

Answer 1

分析 當注射器中的活塞開始向左滑動時，此時摩擦力與所受的大氣壓力方向相同；當注射器中的活塞開始向右滑動時，此時摩擦力與所受的大氣壓力方向相反．

解答 解：當注射器中的活塞開始向左滑動時，G₁=（880×10^-3kg+100×10^-3kg）×10N/kg=9.8N，
對活塞受力分析：F+f=G₁=9.8N；
當注射器中的活塞開始向右滑動時，G₂=（460×10^-3kg+100×10^-3kg）×10N/kg=5.6N，
對活塞受力分析：F-f=G₂=5.6N；
兩式聯(lián)立解得：F=7.7N，f=2.1N，
所測大氣壓的值：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.7N}{7×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=1.1×10⁵Pa．
故答案為：1.1×10⁵．

點評 利用注射器測量大氣壓時，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．