Question

有一個如圖所示的兩端開口的彎管形容器，從粗端向容器中灌水，在細端用一個橫截面是0.01m²質量是lkg的活塞堵住，活塞可在細管中無摩擦的滑動．當H=30cm，h=lOcm時，在活塞上放置一個質量是lkg的砝碼，活塞靜止．由此可知（ ）

A．水對活塞的壓強等于砝碼對活塞的壓強
B．水對活塞壓力的大小等于2倍的砝碼重力
C．砝碼對活塞的壓強相當于20cm深的水產生的壓強
D．撤去砝碼，當兩管液面相平時，活塞再次靜止

Answer 1

【答案】分析：A、根據相互作用力的關系去比較；水對活塞的壓強、活塞對水的壓強與砝碼對活塞的壓強的大小關系；
B、根據活塞的受力平衡分析，即可知道水對活塞的壓力與砝碼所受重力的關系；
C、根據連通器的特點可知在兩個容器中同一深度處壓強相同的特點可求出砝碼對活塞的壓強的大小；
D、撤去砝碼，根據兩容器的同一深度處的壓強相同的特點可判斷液面的變化．
解答：解：A、∵活塞靜止，
∴水對活塞向上的壓強等于活塞對水產生的向下的壓強，而活塞對水產生的向下的壓強是活塞和砝碼的重力共同產生，所以水對活塞的壓強和砝碼對活塞的壓強不相等；故A錯；
B、∵活塞靜止，活塞受力平衡，
∴水對活塞向上的壓力等于活塞和砝碼的重力；
∵活塞和砝碼的質量相等，
∴水對活塞的壓力大小等于砝碼所受重力的2倍，故B正確；
C、根據連通器的特點可知：在兩個容器中同一深度處壓強相同，即活塞對水產生的向下的壓強等于（H-h=30cm-10cm=20cm）的水產生的壓強，而砝碼對活塞的壓強是活塞受到的，不是活塞對水的壓強；故C錯；
D、撤去砝碼，根據兩容器的同一深度處的壓強相同，而細端容器中的液面上有活塞，活塞會對液體產生壓強，所以兩側液面不會到達相平；故D錯．
故選B．
點評：本題考查液體的壓強特點，關鍵是活塞對水產生的壓強是活塞和砝碼共同作用的結果，注意區分水對活塞的壓強、活塞對水的壓強與砝碼對活塞的壓強的不同．