Question

玻璃是由熾熱的玻璃液體冷卻后形成的．受油滴能在水面均勻分布開來的啟發(fā)，科研人員發(fā)明了一種制取平板玻璃的方法．其主要過程是讓玻璃液體浮于某溶液表面上，冷凝后用真空吸盤吊運(yùn)，如下圖所示．

（1）該方法的關(guān)鍵是能否找到會浮起玻璃液體的一種溶液，你認(rèn)為這種溶液應(yīng)具備怎樣的物理特征？（說出兩點(diǎn)）
（2）一塊密度為2.5×10³kg/m³，體積為1.5×10^-2m³的平板玻璃，冷凝后用真空吸盤吊運(yùn)轉(zhuǎn)送，若當(dāng)時大氣壓為l×10⁵Pa，則吸盤的面積至少是多少m²？
（3）將上述玻璃板提升1m，需克服重力做多少功？

Answer 1

【答案】分析：（1）從液體的密度和沸點(diǎn)兩方面分析；
（2）知道平板玻璃的體積和密度，利用密度公式求平板玻璃的質(zhì)量，再利用重力公式求平板玻璃的重；能吊起時，平板玻璃受到的拉力至少等于平板玻璃重，而平板玻璃受到的拉力根據(jù)F=ps求出，據(jù)此求出吸盤的最小面積；
（3）將平板玻璃提升1m，利用W=Gh求克服重力做功．
解答：解：（1）要讓玻璃浮在液體面上，溶液的密度大于玻璃的密度；并且液體的沸點(diǎn)要高于熾熱玻璃液體的溫度；
（2）平板玻璃重：
G=mg=ρvg=2.5×10³kg/m³×1.5×10^-2m³×10N/kg=375N，
能吊起時，平板玻璃受到的拉力：
F=ps≥G，即：1×l0⁵Pa×s≥375N，
∴s≥3.75×10^-3m²；
（3）W=Gh=375N×1m=375J．
答：（1）溶液應(yīng)具備密度比液體的密度大、沸點(diǎn)比玻璃溫度高的特點(diǎn)；
（2）吸盤的面積至少是3.75×10^-3m²；
（3）將上述玻璃板提升1m，需克服重力做375J．
點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對密度公式、重力公式、壓強(qiáng)公式、功的公式的掌握和運(yùn)用，知識點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，要求靈活選用公式分析計(jì)算．