注射器的针筒质量为60g.光滑且不漏气的活塞质量为40g.将出液孔堵住,使空气封闭在筒内,用力F竖直向上拉住活塞,针筒不会掉下来,如图所示.求:
(1)力F的大小是多少?
(2)如果活塞横截面积为6cm2,外部大气压为1×105 Pa,封闭在筒内的气体压强是多大?
解:(1)对注射器整体进行受力分析可得:
F=(m针筒+m活塞)g=(60g+40g)×10-3kg×10N/kg=1N.
(2)对针筒受力分析可得:p0S=P内S+G筒,
所以p内=P0-=1×105Pa-=9.9×104Pa.
答:(1)力F的大小为1N
(2)封闭在筒内的气体压强是9.9×104Pa.
(1)对注射器整体进行受力分析可知:受竖直向上的拉力、竖直向下镇痛和活塞的重力,根据G=mg结合力的平衡条件即可求出力F的大小;
(2)对针筒受力分析可知:受竖直向上大气压强产生的压力、竖直向下的重力和里边气体产生的压力,根据力的平衡条件得出等式结合G=mg即可求出封闭在筒内的气体压强.
点评:本题考查了压强和重力的计算,能正确的找出研究对象和受力分析是解决本题的关键.