Question

6．在测量大气压的实验中，针筒活塞的面积为5×10^-5m²，轮轴间的摩擦和细线重不计．为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，小明采用了图示装置，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，测得杯与水的总质量为0.69kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出0.42kg 水时，活塞又开始向右滑动，则活塞与注射器筒之间的摩擦力为2.1N，所测大气压的值应为0.96×10⁵Pa．

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=0.69kg×10N/kg=6.9N，
对活塞受力分析：F+f=G₁=6.9N；
当注射器中的活塞开始向右滑动时，G₂=（0.69kg-0.42kg）×10N/kg=2.7N，
对活塞受力分析：F-f=G₂=2.7N；
两式联立解得：F=4.8N，f=2.1N，
压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4.8N}{5×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=0.96×10⁵Pa；
故答案为：2.1；0.96×10⁵．

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．