（2013天津）某教师用“试管爬升”的实验装置来实验验证大气压的存在

（2013天津）某教师用“试管爬升”的实验装置来实验验证大气压的存在，其做法如下：取两个直径很小的平底试管，将细管底部插入装满水的粗试管内，再将两试管迅速倒置（保持竖直），会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里，如图所示，细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”，取决于开始时细试管插入粗试管的深度，如果插入过浅细试管就不能自动上升．若细试管的重为G、外直径为d，水的密度为ρ0，大气压强为p0，请你通过推导计算，回答下列问题：（1）细试管在“爬升”时，受到大气对它竖直向上的压力是多少？（2）细试管开始插入的深度h0满足什么条件时，它刚好可以向上“爬升”？

是不是可以这样理解：
设粗试管上端高度为h1，试管总高H，H=h1+h0
细试管受力平衡为：大气压力↑，重力↓、粗试管上部的水的压力↓、粗试管与细试管接口缝隙处的向上的大气压力与粗试管缝隙处的水压力的合力↓
P0S=G+ρ0gh1S+(P0-ρ0gH)S=G+ρ0gh1S+P0S-ρ0gh1S-ρ0gh0S=G+P0S-ρ0gh0S
即参考答案的受力等式：P0S=G+P0S-ρ0gh0S
故：G=ρ0gh0S
h0=G/ρ0gS
看过很多解释都提到了“压强差”，但是一直不太明白为什么会直接得出
P0S=G+（P0-ρ0gh0）S
而且多数的参考答案为三里平衡：大气压力↑，重力↓、大气压强差↓
这里忽略掉了粗试管上部的水的压力↓，这一点我没明白，是不是液体在有向下的倾斜口的时候，液体内部没有液压？

试管截面积S=3.14*d*d/4 向上压力为p0*S=p0*3.14*d*d/4 (问题1答案） 初始压强差=水密度*g*h0>=G/S 得出h0>=G*g*水密度/S. (第二题答案，S请自行带入第一行的结论）

（2）细试管开始插入的深度h0不大于4gπd2ρ0g时：（1）细试管在“爬升”时：（1）大气压作用的面积解，细试管受力平衡：
p水=p0-ρ0gh0；
（2）细试管受力情况如图所示：h0=gρ0gs=gρ0g×πd24=4gπd2ρ0g．
答，细试管在“爬升”时受到大气对它竖直向上的压力，受到大气对它竖直向上的压力是p0πd24，
∴p0s=g+（p0-ρ0gh0）s：
f0=p0s=p0×πd24=p0πd24：
f=p水s=（p0-ρ0gh0）s，
细试管受到水的压强：

细管刚好能“爬升”时，
细试管受到水的压力，则
f0=g+f，
解得：
s=πr2=π（d2）2=πd24，
根据p=fs可得

如以上回答内容为低俗、色情、不良、暴力、侵权、涉及违法等信息，可以点下面链接进行举报！

点此我要举报以上问答信息