Question

20．如圖在工廠里常用圓形低壓吸盤搬運玻璃，已知某圓形吸盤的半徑為0.1m，一塊正方形玻璃邊長為3m，重為251.2N，若吸盤能將該平板玻璃水平吸住并懸空（設大氣壓p₀=1×10⁵Pa），則吸盤內的氣壓至少應比外界氣壓小8000Pa．

Answer 1

分析 先根據吸盤的半徑計算出吸盤的面積S，再以玻璃板為研究對象進行受力分析，根據力的平衡條件列出平衡方程，據此解答．

解答 解：
吸盤的面積：S_吸=πr²=3.14×（0.1m）² =3.14×10^-2m²，
平板玻璃被水平吸住并懸空時，以玻璃板為研究對象，受到向下的重力G、吸盤內氣體對玻璃向下的壓力F_內=p_內S_吸，外界大氣對玻璃向上的壓力F_外=p_外S_吸，
由于玻璃板懸空處于靜止狀態(tài)，根據力的平衡條件可得：F_外=F_內+G_玻璃，
即：p_外S_吸=p_內S_吸+G_玻璃，
所以p_外-p_內=$\frac{{G}_{玻璃}}{{S}_{吸}}$=$\frac{251.2N}{3.14×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=8000Pa，即吸盤內的氣壓至少應比外界氣壓小8000Pa．
故答案為：8000．

點評 本題考查了壓強的計算和大氣壓的綜合應用，關鍵是對玻璃板進行正確的受力分析并列出力的平衡方程；也可根據“當吸盤內外向上的壓力差至少等于玻璃板的重力時，玻璃板才能被吸住并懸空”進行解答．