Question

4．如圖，某校學生用底面積為500cm²的平底壓力鍋代替銅半球模擬上述實驗，在山底比在山頂拉開鍋的最小拉力要大（山底與山頂氣溫相同），在山底，當鍋兩邊受到的拉力均為4000N時，鍋恰好被拉開，此時鍋內空氣的壓強約為2×10⁴Pa（大氣壓取10⁵Pa）．

Answer 1

分析 氣壓隨高度的增加而減小，已知受到的拉力和底面積，再利用壓強公式求得此時鍋內空氣的壓強．

解答 解：（1）因為氣壓隨高度的增加而減小，在山底比在山頂的氣壓大，所以在山底比在山頂拉開鍋的最小拉力要大；
（2）以左側鍋底為研究對象，受到向左的拉力、向左的內部空氣壓力和向右的大氣壓力，
受力面積：S=500cm²=0.05m²，
向右的大氣壓力：F_大氣=p₀S=10⁵Pa×0.05m²=5000N，
根據力的平衡條件有：F_拉+F=F_大氣，
則鍋內空氣的壓力：F=F_大氣-F_拉=5000N-4000N=1000N，
此時鍋內空氣的壓強：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1000N}{0.05{m}^{2}}$=2×10⁴Pa．
故答案為：大；2×10⁴．

點評 此題考查了大氣壓與高度的關系，壓強公式的計算等知識點，難易程度適中．