题目内容

【题目】把一块表面干净边长为10cm的正方形薄玻璃板挂在弹簧秤的下面。如图甲把玻璃板没入水面以下一定深度处,再慢慢提起玻璃板,整个过程中弹簧秤的示数F与玻璃板上表面上升的高度h的关系图象如图乙所示。(大气压强p0=105Pa)

(1)玻璃板即将离开水面时,弹簧秤的示数最大,可推测玻璃板此时除了受到重力外还受到一个大小约______N、方向_____的力。

(2)关于这个力的来历,小明开展了探究:一开始小明猜想所受的力是大气压力,但他很快否定了自己的想法,这是因为据计算玻璃板上表面所受的大气压力约为______N,且上、下表面受到的大气压力相互抵消。那么,这个力是______________________________。

【答案】 1 向下 1000 分子引力

【解析】(1)玻璃板即将离开水面时,弹簧秤的示数最大,可推测玻璃板此时除了受到重力外还受到一个方向向下的力;由图乙可知,玻璃板刚离开水面时弹簧测力计的示数为3.5N,离开水面后弹簧测力计的示数为2.5N,玻璃板受到水分子的吸引力为:F=3.5N-2.5N=1N;

(2)正方形玻璃板的面积:S=10cm×10cm=100cm2 =0.01m2 ,

由p=F/S可得,玻璃板上表面所受的大气压力:F=pS=105 Pa×0.01m2 =1000N;玻璃板即将离开水面时,由于水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,所以示数会大一些。

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