Question

盛夏時分，“小問號”王欣同學(xué)在打開冰箱取飲料時，突然腦海里浮出一個問題：為什么每次開冰箱門都比較費(fèi)力？通過仔細(xì)觀察他發(fā)現(xiàn)打開冰箱門時，冰箱里的冷空氣出來，外面的熱空氣進(jìn)去．當(dāng)冰箱門重新關(guān)上后，就將這部分熱空氣也關(guān)在了里面，箱內(nèi)熱空氣冷卻收縮．壓強(qiáng)減小．王欣判斷這應(yīng)該是開冰箱門費(fèi)力的一個原因．若冰箱門長為0.6m．寬為0.5m冰箱外的氣壓為1×10⁵Pa，設(shè)冰箱內(nèi)部與外部的氣壓相差求：
（1）冰箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)多少？
（2）冰箱內(nèi)、外氣體對門的壓力各是多少？
（3）冰箱門受到的內(nèi)外壓力差相當(dāng)于質(zhì)量為多少的物體受到的重力大小？（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）已知內(nèi)外壓強(qiáng)差為外界氣壓的千分之一，可知，內(nèi)壓強(qiáng)為外界氣壓的，求出內(nèi)壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)冰箱門長為0.6m，寬為0.5m，求出其面積，再利用P=變形即可求出大氣壓對冰箱門產(chǎn)生的壓力F；
（3）內(nèi)外壓強(qiáng)差產(chǎn)生的阻力可用公式F=F_外-F_內(nèi)，結(jié)合（2）求出；然后根據(jù)公式m=求出相當(dāng)于質(zhì)量為多少的物體受到的重力；
解答：解：（1）P_內(nèi)=1×10⁵Pa×（1-）=9.99×10⁴Pa．
答：冰箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)是9.99×10⁴Pa．
（2）冰箱的面積是S=0.5m×0.6m=0.3m²，
F_內(nèi)=PS=9.99×10⁴Pa×0.3m²=2.997×10⁴N，
F_外=PS=1×10⁵Pa×0.3m²=3×10⁴N．
答：冰箱內(nèi)對門的壓力是2.997×10⁴N；冰箱外氣體對門的壓力是3×10⁴N．
（3）冰箱門受到的內(nèi)外壓力差為
F_外-F_內(nèi)=3×10⁴N-2.997×10⁴N=30N，
由G=mg得，m===3kg．
答：冰箱門受到的內(nèi)外壓力差相當(dāng)于質(zhì)量為3kg的物體受到的重力．
點(diǎn)評：此題主要考查學(xué)生對壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算的理解和掌握，此題與實(shí)際生活聯(lián)系密切，要求學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)中，多注意觀察周圍的事物，學(xué)會用物理知識解決實(shí)際問題．