23. 小明利用如图甲所示的装置测量本地大气压的大小,其中弹簧测力计和注射器的自重可忽略不计。
(1)具体实验操作步骤如下:
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图甲所示,安装好器材,不断增加钩码的数量,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为4.6 N。
步骤三:如图乙所示,用刻度尺测出注射器所有刻度的长度为________cm。
步骤四:算出大气压强值为________Pa。
(2)同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
① 将步骤一改为先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是______________________________。
② 取下橡皮帽,重复步骤二的操作,当在右端挂上2 N的钩码时活塞开始滑动,此时弹簧测力计示数为0.6 N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为________N,若继续增加钩码的数量,则弹簧测力计的示数将________(增大/不变/减小)。
③ 小华根据改进后测得的数据,重新计算大气压的值为________Pa。
(1)具体实验操作步骤如下:
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图甲所示,安装好器材,不断增加钩码的数量,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为4.6 N。
步骤三:如图乙所示,用刻度尺测出注射器所有刻度的长度为________cm。
步骤四:算出大气压强值为________Pa。
(2)同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
① 将步骤一改为先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是______________________________。
② 取下橡皮帽,重复步骤二的操作,当在右端挂上2 N的钩码时活塞开始滑动,此时弹簧测力计示数为0.6 N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为________N,若继续增加钩码的数量,则弹簧测力计的示数将________(增大/不变/减小)。
③ 小华根据改进后测得的数据,重新计算大气压的值为________Pa。
答案
(1)5.00 $1.15\times10^{5}$ (2)① 排尽注射器中气体 ② 0.6 不变 ③ $1.0\times10^{5}$
24. 小强双脚站立在一块放在水平沙地的木板上,鞋底与木板完全接触。已知木板重200 N,木板底面积是0.5 m²,每只鞋底面积为250 cm²,他站立时对木板的压强是1.2×10⁴ Pa,g取10 N/kg,求:
(1)小强站立在木板上时对木板产生的压力。
(2)小强的质量。
(3)沙地承受的压强。
(1)小强站立在木板上时对木板产生的压力。
(2)小强的质量。
(3)沙地承受的压强。
答案
(1)小强站立在木板上时对木板产生的压力 $F = pS=1.2\times10^{4}\text{ Pa}\times2\times250\times10^{-4}\text{ m}^{2}=600\text{ N}$ (2)小强的重力 $G_{人}=F = 600\text{ N}$,则小强的质量 $m_{人}=\frac{G_{人}}{g}=\frac{600\text{ N}}{10\text{ N/kg}} = 60\text{ kg}$ (3)沙地受到的压力 $F'=G_{人}+G_{板}=600\text{ N}+200\text{ N}=800\text{ N}$,沙地承受的压强 $p'=\frac{F'}{S_{板}}=\frac{800\text{ N}}{0.5\text{ m}^{2}}=1.6\times10^{3}\text{ Pa}$