Question

【題目】有一個(gè)如圖所示的兩端開(kāi)口的彎管形容器，從粗端向容器中灌水，在細(xì)端用一個(gè)橫截面積是0.01m2的活塞堵住，活塞可在細(xì)管內(nèi)無(wú)摩擦地滑動(dòng)。當(dāng)H=30cm，h=10cm時(shí)，在活塞上放置一個(gè)重力是10N的砝碼，活塞靜止。（g取10N/kg）求：

（1）水對(duì)活塞的壓強(qiáng)；

（2）活塞的重力。

Answer 1

【答案】(1)2×103Pa；(2)10N

【解析】

(1)活塞下表面所處的深度：

h水=H-h=0.3m-0.1m=0.2m，

水對(duì)活塞下表面的壓強(qiáng)：

p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa；

(2)水對(duì)活塞下表面的壓力：

F=p水S=2×103Pa×0.01m2=20N，

因?yàn)榛钊�和砝碼靜止，所以水對(duì)活塞下表面的壓力等于砝碼和活塞受到的重力之和，即

F=G碼+G塞，

則活塞的重力：

G塞=F-G砝=20N-10N=10N。

答：(1)水對(duì)活塞的壓強(qiáng)為2×103Pa；

(2)活塞的重力為10N。