Question

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

A. 10 B. 15 C. 20 D. 25

Answer 1

【答案】B

【解析】解答：細試管的重力為：G＝mg＝0.015kg×10N/kg＝0.15N；細試管受力情況如圖所示：

細管剛好能“爬升”時，細試管受力平衡，則F0＝G+F，細試管受到水的壓強：p水＝p0ρ0gh0，

細試管受到水的壓力：F＝p水S＝(p0ρ0gh0)S，所以p0S＝G+(p0ρ0gh0)S，解得：h0＝Gρ0gS＝0.15N×1.0×103kg/m3×10N/kg×1×104m2＝0.15m＝15cm，故B正確。

故選B.