Question

4．小明所在地气压为1标准大气压，学习了大气压的知识以后，小明对大气压强通常有1.0×10⁵Pa这么大存有疑问，想亲自证实一下．
（1）小明买来一个塑料挂钩（质量可忽略不计），把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面，如图所示，测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为10cm²；又找来一个轻塑料桶（质量可忽略不计），在桶中装9L水；经过计算，他认为把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉．请你写出计算过程和判断依据．（取g=10N/kg）
（2）当小明把水桶挂到挂钩上时，吸盘却被拉掉了，是大气压没有那么大还是其他原因？请发表你的看法．

Answer 1

分析 （1）已知塑料吸盘与玻璃的接触面积，则可由F=Ps求得大气对塑料吸盘的压力，则由二力平衡关系可知吸盘会不会掉下来；
（2）在计算中我们没考虑内部空气的压力，若在实际操作中内部混有空气会使吸盘受到内部空气向下的压力而使吸盘下落．

解答 解：（1）吸盘面积：S_盘=10cm²=10^-3m²，
由p=$\frac{F}{S}$得：
吸盘受到的大气压力F=PS=1.0×10⁵Pa×10^-3m²=100N，
V=9L=9×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得：
水的质量m=ρV=1×10³kg/m³×9×10^-3m³=9kg；
水的重力：G=mg=9kg×10N/kg=90N
因为G＜F，所以装水塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉．
（2）不是大气压没有那么大．可能是吸盘内没有完全压成真空或吸盘与玻璃接触面粗糙，有漏气现象．

点评 本题考查物理知识在生活中的应用，在实际操作中要考虑可能出现的因素，与计算的理想情况要注意区分．