Question

運用知識解決問題：
（1）如圖1噴霧器的原理：當把活塞向圓筒里壓入時，圓筒末端的小孔A處空氣的流速加快，因此小孔A處的壓強______大氣壓強．于是容器里藥液表面上方的______就迫使藥液從小孔下方的細管B上升，到達小孔A附近時，被空氣流沖擊，分散成為霧狀．

（2）在圖2中畫出作用在“開瓶起子”上動力F₁的力臂的示意圖．
（3）放學了，小明從學校回家，他的步行速度為1m/s，在走出5分鐘后，小濤想騎自行車追上小明，小濤的速度為3m/s，小濤追上小明需要______分鐘．

Answer 1

解：（1）當活塞向圓筒里壓入時，氣缸中的空氣從噴筒快速流出，即圓筒末端的小孔A處空氣的流速較快，因此小孔A處的壓強小于大氣壓，于是容器里液體上方的大氣壓迫使液體從小孔下方的細管上升并噴出．
（2）從支點O向F₁的作用線引垂線，垂線段的長度即為力臂L．如圖所示：
（3）∵v=，
∴v₁×（5×60s）+v₁×t=v₂×t，
即1m/s×300s+1m/s×t=3m/s×t
解得t=150s=2.5min．
故答案為：（1）小于；大氣壓．
（2）如右圖．
（3）2.5．
分析：（1）當空氣從小孔迅速流出時，細管的上端開口出空氣流速大，壓強小；容器內液面上方氣體流速小壓強大．這樣細管的上下兩開口端就出現了壓強差，水就在容器內液面上方氣體的這個較大壓強的作用下，沿著細管上升．
（2）知道力臂是從支點到力的作用線的距離，由支點向力的作用線引垂線，垂線段的長度即為力臂．
（3）設小濤追上小明需要t分鐘，小明步行的速度為v₁=1m/s，則小濤的速度為v₂=3m/s，小濤追上小明，說明路程相等，時間不同，由速度公式變形s=vt列出等式即可求解．
點評：此題考查流體壓強和流速的關系、力臂的畫法、速度公式及其應用，掌握流體的流速增大壓強減小，并能解釋跟流體有關的現象．大氣壓的生活中有廣泛的應用，比如呼吸、吸墨水、吸藥液、吸盤、抽水機等等．