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：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=p0﹣ρ0gh0，

細試管受到水的壓力：

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．