Question

12．如右圖所示，質量為0.5千克的平底玻璃杯中裝有重為3N的水，杯子的底面積為20cm²，則杯子對桌面的壓強是4×10³Pa．小方在杯子里加上一些冰塊，水未溢出，則水對對杯底的壓強將變大，小方又將一要直吸管插入水中，然后用手指堵住上端管口，從水中提起吸管后發現吸管中存在一段水柱，而且水不會流下來這是因為大氣壓．

Answer 1

分析 （1）杯子對桌面的壓力等于杯子和水的總重力，即F=G，再根據公式p=$\frac{F}{S}$求出玻璃杯對桌面的壓強．
（2）小方在杯子里加上一些冰塊，水未溢出，液面升高，根據p=ρgh分析壓強的變化；
（3）兩端開口的飲料管插入水中，管內外水面上方受到大氣壓的作用，所以內外液面將保持相平，用手堵住口的一端，管內水將在外界大氣壓的作用下不掉下來．

解答 解：玻璃杯的重力：G_杯=m_杯g=0.5kg×10N/kg=5N，
因為杯子放在水平桌面上，所以杯子對桌面的壓力等于水和杯子的總重力，
即F=G_總=G_杯+G_水=5N+3N=8N，
杯子的底面積：S=20cm²=2×10^-3m²，
則杯子對水平桌面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8N}{2×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=4×10³Pa．
小方在杯子里加上一些冰塊，水未溢出，此時水面升高，根據p=ρgh可知，水對杯底的壓強變大；
當用手指堵住上端開口時，上端不再與大氣相通，水柱受到大氣壓對它的作用，所以水不會從下端流出．
故答案為：4×10³；變大；大氣壓．

點評 此題主要考查的是學生對大氣壓的存在，液體壓強、固體壓強公式的理解和掌握，注意二者之間的區別和聯系，難易程度適中．