有一种气压保温瓶其结构如图所示。用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在瓶内气体压强作用下,水经出水管流出。松手...
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有一种气压保温瓶其结构如图所示。用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在瓶内气体压强作用下,水经出水管流出。松手后按压器被*簧*起,露出小孔。按压器面积为8cm2,瓶内水面低于出水管口8cm,出水管最高处高出瓶内水面10cm,。(按压时*簧的平均*力为1牛,大气压p0=1.01×105Pa,g=10N/kg,按压器所受重力忽略不计)
(1)气室上方小孔的作用是 。
(2)要将水压出管口,瓶内水面上方的压强至少要多大?
(3)在按压器上至少要加多大的压力?
【回答】
(1)使瓶内外的大气压相等(或:在不按按压器时让瓶内和大气相通)--------------1分
(2)当瓶内水恰被挤到出水管管口时,瓶内外气体的压强差值等于由出水口最高处至瓶内水面高度的水柱所产生的压强,即为
△p=ρ水gh=1.0×103×10×0.1Pa=1×103Pa------------------2分
此时瓶内气体的压强即瓶内水面上方的压强为
p=p0+△p=1.01×105Pa+1×103Pa=1.02×105Pa---------------2分
(3)瓶内外气体的压强差,也就是作用在按压器上下两表面的气体的压强差。为克服此压强差的作用,需对按压器加向下的压力 F1为
F1=S△p=8×10-4×1×103N=0.8N-----------------------------2分
将按压器按下,另外还需克服*簧的*力,依题述由此对应所需的压力大小为
F2=1N
故得在按压器上所加的压力至少应为
F=F1+F2=(0.8+1)N=1.8N--------------------------------2分
知识点:压强和浮力单元测试
题型:计算题
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