Question

16．在测量大气压强的实验中，为消除活塞与针筒间摩擦力对实验的影响，某同学采用了图示装置．将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，活塞通过水平细线与烧杯相连．向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得烧杯和水的总质量为
1.22Kg；然后把烧杯中的水缓慢向外抽出，当活塞刚开始向右滑动时，测得烧杯和水的总质量为820g，活塞面积为100mm²，轮轴间的摩擦和绳重不计．则所测大气压的值应为1.02×10⁵Pa，活塞与针筒间摩擦力为2 N．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 当注射器中的活塞开始向左滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相同；当注射器中的活塞开始向右滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相反．

解答 解：当注射器中的活塞开始向左滑动时，G₁=1.22kg×10N/kg=12.2N，
对活塞受力分析：F+f=G₁=12.2N；
当注射器中的活塞开始向右滑动时，G₂=0.82kg×10N/kg=8.2N，
对活塞受力分析：F-f=G₂=8.2N；
两式联立解得：F=10.2N，f=2N，
压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{10.2N}{100×1{0}^{-6}{m}^{2}}$=1.02×10⁵Pa；
故答案为：1.02×10⁵；2．

点评 利用注射器测量大气压时，用到的公式是p=$\frac{F}{S}$，所以要分别得出大气压力F和活塞的横截面积S．利用二力平衡可得出大气压力，并知道活塞的面积S，便可求出大气压的值了．