Question

20．热水瓶口的内圆面积为10cm²，灌入开水塞紧塞子后，塞子与水面间有一段空气，过了较长时间后瓶内水温降低了，水面上的气体压强随之减小为0.8个标准大气压．在1个标准大气压的条件下需要多大的力才能拔出瓶塞？（不计瓶塞的重力和摩擦力，1标准大气压取1.01×10⁵Pa）

Answer 1

分析 知道热水瓶内气压和热水瓶口的内圆面积，利用p=$\frac{F}{S}$的变形公式可求解瓶塞受到的压力减小量，根据力的平衡得出拔出瓶塞需要的力．

解答 解：瓶塞受三个力，大气对它向下的压力F_外，瓶内气体对它向上的压力F_内，
人对它向上的拉力F_拉，三者的关系：F_拉+F_内=F_外，
由题意知，1个标准大气压取1.01×10⁵Pa帕，S=10cm²=1×10^-3m²，
由公式p=$\frac{F}{S}$得，F_拉=F_外-F_内=p_外S-p_内S=（1.01×10⁵-0.8×10⁵）×1×10^-3m²=21N，
答：1个标准大气压的条件下需要21N的力才能拔出瓶塞．

点评 灵活运用公式p=$\frac{F}{S}$及其变形公式F=pS，记住1标准大气压的值，是解答的关键．