玉溪某玻璃厂用圆形低压吸盘搬运玻璃.如图中E为圆形吸盘,其直径为0.3m,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1m,重125.6N.若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并提升2m,在此过程中.求:(1)平板玻璃的质量.(2)平板玻璃增加的重力势能.(3)吸盘内外大气压的差.
问题描述:
玉溪某玻璃厂用圆形低压吸盘搬运玻璃.如图中E为圆形吸盘,其直径为0.3m,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1m,重125.6N.若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并提升2m,在此过程中.求:
(1)平板玻璃的质量.
(2)平板玻璃增加的重力势能.
(3)吸盘内外大气压的差.
答
知识点:吸盘运送玻璃是大气压的典型应用,本题要根据受力平衡去解答,若将吸盘内的空气排净,还可以用吸盘测出当地的大气压强.
(1)根据G=mg得:m=
=G g
=12.56kg125.6N 10N/kg
(2)平板玻璃增加的重力势能E=mgh=12.56kg×10N/kg×2m=251.2J
(3)吸盘的面积s=π(
)2=3.14×(D 2
)2=0.07m2;0.3m 2
以玻璃板为研究对象,受到向下的重力G,吸盘内气体向下的压力F内=P内S,外界大气向上的压力F外=P外S,
玻璃板受力平衡得:F外=F内+G
即:P外S=P内S+G
所以P外-P内=
=G S
=1.79×103Pa125.6N 0.07m2
答:玻璃板的质量为12.56kg,平板玻璃增加的重力势能为251.2J,吸盘内外大气压的差为1.79×103Pa.
答案解析:(1)已知玻璃板的重力G,用公式m=
计算出玻璃板的质量;G g
(2)平板玻璃增加的重力势能等于克服玻璃板重力所做的功;
(3)先根据吸盘的直径计算出吸盘的面积S,再以玻璃板为研究对象,根据受力平衡列出平衡关系式,解出答案.
考试点:重力的计算;压强的大小及其计算;功的计算.
知识点:吸盘运送玻璃是大气压的典型应用,本题要根据受力平衡去解答,若将吸盘内的空气排净,还可以用吸盘测出当地的大气压强.