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小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小,其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可...

小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小,其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,但摩擦较大,他进行了如下实验。

1)拔去橡皮帽,将活塞推至底端,当绳端钩码加至2N时,针筒恰由静止开始向右移动,此时弹簧测力计示数为1.5N,则活塞与针筒间的摩擦力为_____________N,若绳端钩码增加为3N,则弹簧测力计的示数将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

2)为减小活塞与针筒之间的摩擦,小明找来润滑油涂在活塞与针筒壁上,再次测量后发现摩擦减到很小,于是他重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔。当弹簧测力计示数为5.1N时,针筒开始向右移动,又测得针筒全部刻度的总长度为4cm,则本地大气压强的测量值为_____________Pa。小明发现将活塞推至底端时,注射器前端小孔内的气体无法排尽,这将使得大气压的测量值_____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

 

1.5 不变 偏小 【解析】 (1)[1]该实验中以针筒为研究对象,当注射器中的活塞开始滑动时,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力,所以拔去橡皮帽,将活塞推至底端,当绳端钩码加至2N时,针筒恰好由静止开始向右移动,此时弹簧测力计示数为1.5N,则活塞与针筒间的摩擦力为1.5N; [2]若绳端钩码增加为3N,由于接触面的粗糙程度没变、压力大小没变,所以摩擦力大小不变,故弹簧测力计的示数将不变; (2)[3]活塞的面积是: 将活塞面积代入压强公式得: 所以本地大气压强的测量值为; [4]当注射器气体无法排尽时,拉力F的值会减小,所以所测大气压值会偏小。  
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