Question

【題目】某教師用“試管爬升”的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證大氣壓的存在，其做法如下：取兩個直徑相差很小的平底試管，將細(xì)管底部插入裝滿水的粗試管內(nèi)，再將兩試管迅速倒置（保持豎直），會看到細(xì)試管慢慢“爬進(jìn)”粗試管里，如圖所示，細(xì)試管能否在粗試管內(nèi)豎直向上“爬升”，取決于開始時細(xì)試管插入粗試管的深度，如果插入過淺細(xì)試管就不能自動上升．若細(xì)試管的質(zhì)量為15g、底面積S=1cm2 ， 大氣壓強(qiáng)為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則細(xì)試管開始插入的深度h0至少為多少cm，細(xì)管向上“爬升”（ ）
A.10
B.15
C.20
D.25

Answer 1

【答案】B
【解析】解：細(xì)試管的重力為：G=mg=0.015kg×10N/kg=0.15N；

細(xì)試管受力情況如圖所示：

細(xì)管剛好能“爬升”時，細(xì)試管受力平衡，則

F0=G+F，

細(xì)試管受到水的壓強(qiáng)：

p水=p0﹣ρ0gh0，

細(xì)試管受到水的壓力：

F=p水S=（p0﹣ρ0gh0）S，

所以p0S=G+（p0﹣ρ0gh0）S，

解得：h0= = =0.15m=15cm．故B正確．

故選B．