◆24. （2018·咸宁）物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压．测量方案如下：

A．把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；
B．如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F；
C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；
D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
（1）请根据他们设计的方案回答以下问题：测量中，分析研究的是大气对________（选填“针筒”或“活塞”）的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，研究对象处于________状态．若不考虑其它因素，根据________的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
（2）实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）．同学们联想到去医院打针的情景，可采取简单的办法将注射器内空气排尽．你的方法是_____                                      ___。
（3）测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以________．实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向，可以减小________对实验的影响，从而提高实验的精确程度。
（4）若同学们用图乙中B注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动．可改用图乙中的________（选填“A”或“C”）注射器．用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值，则p=________。
【答案】
（1）活塞；静止；二力平衡；
（2）偏小；将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口；
（3）减小摩擦；活塞自身重力；
（4）C；FL/V。
【解析】
（1）该实验中以活塞为研究对象；分析研究的是大气对活塞的压力；
当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，活塞与地面间没有位置的变化，是静止的；
当注射器中的活塞开始滑动时，利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数；
（2）注射器顶端装针头处空气无法排尽，即有残余气体，注射器内还会有一定气压，这样会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；
将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口，可以采用这一简单的方法将注射器内空气排尽。
（3）涂抹凡士林的好处：一是减小摩擦，二是活塞的密封性好。
当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时，由于活塞受重力的作用，使得测力计的拉力不等于大气压力，从而影响测得的大气压，所以让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向，目的是为了减小活塞自身重力对实验的影响，从而提高实验的准确程度。
（4）因为大气的压强是一定的，根据公式F=pS，受力面积越小，压力也会越小，所以当弹簧测力计量程不够时，可换用小量程注射器，故选C；
活塞的面积S=V/L，将测量结果代入压强公式得：p=F/S =F/(V/L)= FL/V。