有位同學(xué)做了個小實驗,他在杯中放了半杯水,找了一張普通的紙蓋在杯口光滑平整的玻璃杯上,按住紙翻轉(zhuǎn)杯子、松開手,他驚呆了:水居然不流下來,如圖甲所示.已知玻璃杯粗細均勻,杯子內(nèi)底部到杯沿的高度為12cm,杯中水的高度為6cm,大氣壓強為1.013×105Pa.該同學(xué)在經(jīng)過仔細觀察后發(fā)現(xiàn),翻轉(zhuǎn)后,紙略往下凸,其平均下凸高度為0.35×10-3m(見乙圖),g取9.8m/s2.請你通過計算說明水不流下來的原因.

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杯子中原來氣柱的高度L1=6cm,P1=P0

后來杯子倒過來,氣柱的高度L2=6cm+0.035cm=6.035cm,

設(shè)杯子的橫截面面積為S.
杯子內(nèi)氣體做等溫變化,由玻意耳定律得:
P1L1S=P2L2S
解得:P2=
L1
L2
P1=
6
6.035
×1.013×105Pa≈1.007×105Pa


杯子中水柱產(chǎn)生的壓強為P=ρgh=1.0×103×9.8×6×10-2Pa=588Pa=0.00588×105Pa
杯中氣體的壓強加上水柱的壓強為P=P2+P=1.007×105+0.00588×105Pa≈1.013×105Pa=P0

即杯中氣體的壓強加上水柱的壓強正好等于大氣壓強,處于平衡狀態(tài).所以,水不會流出來.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

有位同學(xué)做了個小實驗,他在杯中放了半杯水,找了一張普通的紙蓋在杯口光滑平整的玻璃杯上,按住紙翻轉(zhuǎn)杯子、松開手,他驚呆了:水居然不流下來,如圖甲所示.已知玻璃杯粗細均勻,杯子內(nèi)底部到杯沿的高度為12cm,杯中水的高度為6cm,大氣壓強為1.013×105Pa.該同學(xué)在經(jīng)過仔細觀察后發(fā)現(xiàn),翻轉(zhuǎn)后,紙略往下凸,其平均下凸高度為0.35×10-3m(見乙圖),g取9.8m/s2.請你通過計算說明水不流下來的原因.
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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年度高一第一學(xué)期期末考試物理卷 題型:實驗題

在驗證力的平行四邊形法則的實驗中,有位同學(xué)做了一系列步驟,其中的兩個步驟是這樣做的:
①在水平放置的木板上墊一張白紙,把橡皮條的一端固定在木板上,另一端拴點達到某一位置O點,在白紙上記下O點與兩個彈簧秤的讀數(shù)F1F2
②只用一個彈簧秤通過細線沿原來的方向(即兩個彈簧同時拉時橡皮條伸長的方向)拉橡皮條,記下此時彈簧秤的讀數(shù)F’和細線的方向;
以上兩個步驟中均有疏漏或錯誤,分別是:
【小題1】在①中                                                           
【小題2】在②中                                                           。

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科目:高中物理 來源:2009年上海市奉賢區(qū)高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

有位同學(xué)做了個小實驗,他在杯中放了半杯水,找了一張普通的紙蓋在杯口光滑平整的玻璃杯上,按住紙翻轉(zhuǎn)杯子、松開手,他驚呆了:水居然不流下來,如圖甲所示.已知玻璃杯粗細均勻,杯子內(nèi)底部到杯沿的高度為12cm,杯中水的高度為6cm,大氣壓強為1.013×105Pa.該同學(xué)在經(jīng)過仔細觀察后發(fā)現(xiàn),翻轉(zhuǎn)后,紙略往下凸,其平均下凸高度為0.35×10-3m(見乙圖),g取9.8m/s2.請你通過計算說明水不流下來的原因.

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