某教師用“試管爬升”的實驗裝置來驗*大氣壓的存在,其做法如下:取兩個直徑相差很小的平底試管,將細管底部*入裝滿...
問題詳情:
某教師用“試管爬升”的實驗裝置來驗*大氣壓的存在,其做法如下:取兩個直徑相差很小的平底試管,將細管底部*入裝滿水的粗試管內,再將兩試管迅速倒置(保持豎直),會看到細試管慢慢“爬進”粗試管裡,如圖所示,細試管能否在粗試管內豎直向上“爬升”,取決於開始時細試管*入粗試管的深度,如果*入過淺細試管就不能自動上升.若細試管的質量為15g、底面積S=1cm2 , 大氣壓強為一個標準大氣壓,則細試管開始*入的深度h0至少為多少cm,細管向上“爬升”( )
A.10 B.15 C.20 D.25
【回答】
B
【解析】解答:細試管的重力為:G=mg=0.015kg×10N/kg=0.15N;細試管受力情況如圖所示:
細管剛好能“爬升”時,細試管受力平衡,則F0=G+F,細試管受到水的壓強:p水=p0−ρ0gh0,
細試管受到水的壓力:F=p水S=(p0−ρ0gh0)S,所以p0S=G+(p0−ρ0gh0)S,解得:h0=Gρ0gS=0.15N×1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−4m2=0.15m=15cm,故B正確。
故選B.
點睛:先對細試管受力分析,細管剛好能“爬升”時細試管受力平衡,根據力的平衡條件得出等式,細試管受到上方受到的壓強等於大氣壓減去水產生的壓強,根據壓強公式表示出受到的力,把細試管的面積公式代入等式即可得出*.
知識點:重力
題型:選擇題
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