Question

12．如右图所示，质量为0.5千克的平底玻璃杯中装有重为3N的水，杯子的底面积为20cm²，则杯子对桌面的压强是4×10³Pa．小方在杯子里加上一些冰块，水未溢出，则水对对杯底的压强将变大，小方又将一要直吸管插入水中，然后用手指堵住上端管口，从水中提起吸管后发现吸管中存在一段水柱，而且水不会流下来这是因为大气压．

Answer 1

分析 （1）杯子对桌面的压力等于杯子和水的总重力，即F=G，再根据公式p=$\frac{F}{S}$求出玻璃杯对桌面的压强．
（2）小方在杯子里加上一些冰块，水未溢出，液面升高，根据p=ρgh分析压强的变化；
（3）两端开口的饮料管插入水中，管内外水面上方受到大气压的作用，所以内外液面将保持相平，用手堵住口的一端，管内水将在外界大气压的作用下不掉下来．

解答 解：玻璃杯的重力：G_杯=m_杯g=0.5kg×10N/kg=5N，
因为杯子放在水平桌面上，所以杯子对桌面的压力等于水和杯子的总重力，
即F=G_总=G_杯+G_水=5N+3N=8N，
杯子的底面积：S=20cm²=2×10^-3m²，
则杯子对水平桌面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8N}{2×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=4×10³Pa．
小方在杯子里加上一些冰块，水未溢出，此时水面升高，根据p=ρgh可知，水对杯底的压强变大；
当用手指堵住上端开口时，上端不再与大气相通，水柱受到大气压对它的作用，所以水不会从下端流出．
故答案为：4×10³；变大；大气压．

点评 此题主要考查的是学生对大气压的存在，液体压强、固体压强公式的理解和掌握，注意二者之间的区别和联系，难易程度适中．