Question

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

Answer 1

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=1.01×10⁵P_a

（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．