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    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ρ，大气压强为p，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h满足什么条件时，它刚好可以向上“爬升”？

    【答案】分析：（1）先根据圆的面积公式求出大气压作用的面积，根据压强公式求出细试管在“爬升”时受到大气对它竖直向上的压力；
    （2）先对细试管受力分析，细管刚好能“爬升”时细试管受力平衡，根据力的平衡条件得出等式，细试管受到上方受到的压强等于大气压减去水产生的压强，根据压强公式表示出受到的力，把细试管的面积公式代入等式即可得出答案．
    解答：解：（1）大气压作用的面积：
    S=πr2=π（）2=，
    根据p=可得，细试管在“爬升”时受到大气对它竖直向上的压力：
    F=pS=p×=；
    （2）细试管受力情况如图所示：

    细管刚好能“爬升”时，细试管受力平衡，则
    F=G+F，
    细试管受到水的压强：
    p水=p-ρgh，
    细试管受到水的压力：
    F=p水S=（p-ρgh）S，
    ∴pS=G+（p-ρgh）S，
    解得：h===．
    答：（1）细试管在“爬升”时，受到大气对它竖直向上的压力是；
    （2）细试管开始插入的深度h不大于时，它刚好可以向上“爬升”．
    点评：本题考查了固体压强公式、液体压强公式和圆的面积公式的应用，关键是会对刚好可以向上“爬升”的细试管进行受力分析并利用力的平衡得出等式，难点是细试管上方受到的压力，注意此时要考虑大气压．
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