问题 问答题

如图所示为某校物理兴趣小组设计的一个玻璃管测力计,玻璃管竖直悬挂,上端封闭、下端开口,管内一个很薄的轻质活塞封闭了一定质量的空气,活塞连接一轻质秤钩.已知玻璃管长为10cm,横截面积为1cm2,现将不同质量的钩码M挂在秤钩上,稳定后用刻度尺测量出活塞与管顶之间的距离L,在实验过程中气体的温度保持不变,四次实验的数据记录右面的表格内:

次数1234
M(kg)0.0000.1000.2500.400
L(cm)4.004.445.326.62
(1)通过计算可得实验时的大气压强p0=______Pa.

(2)该玻璃管测力计的刻度是______(填:均匀,不均匀)的,它能测量的最大作用力不超过______N.

(3)通过实验同学们发现用这种玻璃管测力计来测力,存在一些不足之处,请列举两点:

a______

b______.

答案

(1)由力平衡条件得:所挂钩码的质量为M时,封闭气体的压强为P=P0-

Mg
S

封闭气体的压强分别:

状态1:P1=P0

状态2:P2=P0-

M2g
S
=P0-104(Pa)

根据玻意耳定律得:P1L1=P2L2

代入解得,P0=1.01×105Pa

(2)由P1L1=(P0-

F
S
)L,可以看出F与L是非线性关系,故空气柱长度L随加在秤钩上作用力F变化而不均匀变化.

玻璃管的长度为10cm,所以气体的长度最大为10cm,此时的拉力最大,

当L=10.00cm时,由P1L1=P3L=(P0-

M3g
S
)L,得

解得M3g=6.06N,

(3)用这种玻璃管测力计来测力,容易受外界环境的影响,比如大气压强改变、环境温度改变影响测量的准确性.

故答案为:

(1)1.01×105

(2)不均匀,6.06

(3)大气压强改变、手拿玻璃管会使得管内气体温度变化.

判断题
单项选择题