Question

9．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1N、向下方向的力．
（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1000N，且上、下表面受到的大气压力相互抵消．那么，这个力是沾在玻璃板下表面的水分子和水槽中的水分子之间存在相互作用的引力．

Answer 1

分析 （1）玻璃板即将离开水面时，可以读出弹簧秤的示数方向应向下，因向上的力只有拉力和浮力；根据图乙求出玻璃板受到水的吸引力；
（2）根据面积公式求出正方形玻璃板的面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出玻璃板上表面所受的大气压力；构成物体的分子之间存在相互作用的引力和斥力，可以从分子间的作用力上来考虑．

解答 解：
（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=$\frac{F}{S}$可得，玻璃板上表面所受的大气压力：
F=pS=10⁵Pa×0.01m²=1000N；
玻璃板即将离开水面时，由于沾在玻璃板下表面的水分子和水槽中的水分子之间存在相互作用的引力，所以示数会大一些．
故答案为：（1）1；向下；（2）1000；沾在玻璃板下表面的水分子和水槽中的水分子之间存在相互作用的引力．

点评 本题考查了大气压力的计算，以及有关分子之间的作用力，有一定综合性．