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
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解题思路:(1)由第1组数据可知,此时没有挂秤钩,根据活塞平衡,由力平衡条件求出封闭气体的压强的表达式,根据玻意耳定律求解大气压;(2)根据玻意耳定律求出L=4.00cm时所挂钩码的重力,即为所测的作用力F.由钩码的重力表达式分析F是否均匀.(3)用这种玻璃管测力计来测力,容易受外界环境的影响,比如大气压和温度的变化引起测量不准确.

(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.

点评:

本题考点: 理想气体的状态方程;封闭气体压强.

考点点评: 本题是力平衡知识与玻意耳定律的综合,考查分析和解决实际问题的能力.

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