Question

如圖所示為某校物理興趣小組設(shè)計的一個玻璃管測力計，玻璃管豎直懸掛，上端封閉、下端開口，管內(nèi)一個很薄的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的空氣，活塞連接一輕質(zhì)秤鉤．已知玻璃管長為10cm，橫截面積為1cm²，現(xiàn)將不同質(zhì)量的鉤碼M掛在秤鉤上，穩(wěn)定后用刻度尺測量出活塞與管頂之間的距離L，在實驗過程中氣體的溫度保持不變，四次實驗的數(shù)據(jù)記錄右面的表格內(nèi)：

次數(shù)	1	2	3	4
M（kg）	0.000	0.100	0.250	0.400
L（cm）	4.00	4.44	5.32	6.62

（1）通過計算可得實驗時的大氣壓強p₀=______Pa．
（2）該玻璃管測力計的刻度是______（填：均勻，不均勻）的，它能測量的最大作用力不超過______N．
（3）通過實驗同學(xué)們發(fā)現(xiàn)用這種玻璃管測力計來測力，存在一些不足之處，請列舉兩點：
a______
b______．

Answer 1

（1）由力平衡條件得：所掛鉤碼的質(zhì)量為M時，封閉氣體的壓強為P=P₀-

Mg

S

．
封閉氣體的壓強分別：
狀態(tài)1：P₁=P₀，
狀態(tài)2：P₂=P₀-

M2g

S

=P₀-10⁴（Pa）
根據(jù)玻意耳定律得：P₁L₁=P₂L₂，
代入解得，P₀=1.01×10⁵P_a
（2）由P₁L₁=（P₀-

F

S

）L，可以看出F與L是非線性關(guān)系，故空氣柱長度L隨加在秤鉤上作用力F變化而不均勻變化．
玻璃管的長度為10cm，所以氣體的長度最大為10cm，此時的拉力最大，
當(dāng)L=10.00cm時，由P₁L₁=P₃L=（P₀-

M3g

S

）L，得
解得M₃g=6.06N，
（3）用這種玻璃管測力計來測力，容易受外界環(huán)境的影響，比如大氣壓強改變、環(huán)境溫度改變影響測量的準(zhǔn)確性．
故答案為：
（1）1.01×10⁵；
（2）不均勻，6.06
（3）大氣壓強改變、手拿玻璃管會使得管內(nèi)氣體溫度變化．