某教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在,其做法如下:取两个直径相差很小的平底试管,将细试管底部插入装满水的粗试管内,再将两试管迅速倒置(保持竖直),会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里,如图23所示,细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”,取决于开始时插入粗试管的深度,如果插入过浅细试管就不能自动上升。若细试管的重为G,外直径为d,水的密度为ρ0,大气压强为p0,请你通过推导计算,回答下列问题:
(1)细试管在“爬升”时,受到大气对它竖直向上的压力是多少?
(2)细试管开始插入的深度h0满足什么条件时,它刚好可以向上“爬升”。
在一次测定大气压的实验中,观察到水银柱的高度约为76cm。经计算,当时的大气压近似为105Pa。这样的大气压可支持多高的水柱?(取g=10N/kg)
学习了大气压的知识以后,小明对大气压强通常有1.0×105Pa这么大存有疑问,想亲自证实一下.
(1)小明买来一个塑料挂钩,把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面,如图所示,测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为10cm2;又找来一个轻塑料桶(质量可忽略不计),在桶中装8L水;经过计算,他认为把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉.请你写出计算过程和判断依据.(g取10N/kg)
(2)当小明把水桶挂到挂钩上时,吸盘却被拉掉了,是大气压没有那么大还是其他原因?请发表你的看法.
如图是一种气压保温瓶的结构示意图.用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从出水管口流出.如果按压器面积是8cm2,瓶内水面低于水管口10cm,按压器的自重不计,大气压强P0=1.01×105Pa,取g=10N/kg.求:
(1)要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强至少要多大?
(2)如果在按下按压器的过程中,气室内弹簧产生的平均弹力是1.2N,为使水从出水管口流出,人手施加在按压器上的压力至少要多大?
如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2。R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为20Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通过R1对电力压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关与触点a断开,并与 b点接通,起到控压控温的目的,此时保温电路的总功率为20W。
(1)当锅内121kpa时,锅内气体对锅盖的压力是多少?
(2)保温电阻R2的阻值多大?
(3)已知锅内水的质量为m,初温为T0、比热容为c,为了求出电压锅从开始加热到锅气压到设定值时的效率,只要测出闭合开关S1到电路中 的时间为t,就可推导出效率的表达式η= (用已知量表示)