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        1. 精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
          有位同學做了個小實驗,他在杯中放了半杯水,找了一張普通的紙蓋在杯口光滑平整的玻璃杯上,按住紙翻轉杯子、松開手,他驚呆了:水居然不流下來,如圖甲所示.已知玻璃杯粗細均勻,杯子內底部到杯沿的高度為12cm,杯中水的高度為6cm,大氣壓強為1.013×105Pa.該同學在經過仔細觀察后發(fā)現,翻轉后,紙略往下凸,其平均下凸高度為0.35×10-3m(見乙圖),g取9.8m/s2.請你通過計算說明水不流下來的原因.

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          杯子中原來氣柱的高度L1=6cm,P1=P0;

          后來杯子倒過來,氣柱的高度L2=6cm+0.035cm=6.035cm,

          設杯子的橫截面面積為S.
          杯子內氣體做等溫變化,由玻意耳定律得:
          P1L1S=P2L2S
          解得:P2=
          L1
          L2
          P1=
          6
          6.035
          ×1.013×105Pa≈1.007×105Pa


          杯子中水柱產生的壓強為P=ρgh=1.0×103×9.8×6×10-2Pa=588Pa=0.00588×105Pa
          杯中氣體的壓強加上水柱的壓強為P=P2+P=1.007×105+0.00588×105Pa≈1.013×105Pa=P0

          即杯中氣體的壓強加上水柱的壓強正好等于大氣壓強,處于平衡狀態(tài).所以,水不會流出來.
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          ①在水平放置的木板上墊一張白紙,把橡皮條的一端固定在木板上,另一端拴點達到某一位置O點,在白紙上記下O點與兩個彈簧秤的讀數F1F2;
          ②只用一個彈簧秤通過細線沿原來的方向(即兩個彈簧同時拉時橡皮條伸長的方向)拉橡皮條,記下此時彈簧秤的讀數F’和細線的方向;
          以上兩個步驟中均有疏漏或錯誤,分別是:
          【小題1】在①中                                                           ;
          【小題2】在②中                                                           

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