Question

3．用礦泉水瓶演示了以下實驗，請回答下列問題：
（1）用手握住豎直的礦泉水瓶不動，如圖甲所示，瓶受到的摩擦力方向豎直向上，當將手松開一些后，礦泉水瓶恰好在手中勻速下滑，這時瓶受到的摩擦力大小等于（選填“小于”、“大于”或“等于”）重力．
（2）將礦泉水瓶中灌滿水，用一張紙覆蓋瓶口，壓緊后倒置，如圖乙所示，瓶中的水和紙都不會下落，是因為大氣壓的作用，若此時在瓶底用針扎一小孔，觀察到的現象是水和紙片下落．

Answer 1

分析 （1）靜摩擦力的方向與物體具有相對運動趨勢的方向相反；
（2）覆杯實驗證明了大氣壓的存在，扎眼后瓶內氣壓等于大氣壓，水和紙就會下落．

解答 解：（1）握住的礦泉水瓶不動，此時它受重力和靜摩擦力的作用，保持二力平衡，靜摩擦力的方向與重力方向相反，豎直向上；物體做勻速運動，二力平衡，重力等于摩擦力；
（2）大氣壓可以支持大約10.34m高的水柱（p₀=ρ_水gh），裝滿后大氣壓完全可以支持不落下來，上面扎眼以后，上面就有了大氣壓，上下氣壓就相等了，液體、紙片在重力作用下就會下落．
故答案為：（1）豎直向上；等于；（2）大氣壓；水和紙片下落．

點評 判斷靜摩擦力的方向主要看物體的相對運動趨勢，了解覆杯實驗．