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  • 此圖是一根U形管,左管細(xì),右管粗,但上下粗細(xì)均勻,內(nèi)部有一定量水,當(dāng)右管內(nèi)放入一個薄形無摩擦的密閉活塞后,靜止時,兩管尺寸如圖所示,單位是cm,已知左管截面積是10cm2,右管

    此圖是一根U形管,左管細(xì),右管粗,但上下粗細(xì)均勻,內(nèi)部有一定量水,當(dāng)右管內(nèi)放入一個薄形無摩擦的密閉活塞后,靜止時,兩管尺寸如圖所示,單位是cm,已知左管截面積是10cm2,右管截面積是40cm2.求:(1)活塞的質(zhì)量.(2)右管最多還能在活塞上加多少力而不使水從左管溢出?
    物理人氣:441 ℃時間:2019-11-02 02:49:20
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)細(xì)管中水產(chǎn)生的壓強(qiáng):
    p細(xì)=ρgh1=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa;
    則活塞產(chǎn)生的壓強(qiáng)和粗管中水產(chǎn)生的壓強(qiáng)和等于細(xì)管中水產(chǎn)生的壓強(qiáng):
    mg
    S
    +ρgh2=1960Pa;
    m×9.8N/kg
    40×10?4m2
    +1×103kg/m3×9.8N/kg×0.15m=1960Pa
    m=0.2kg;
    (2)根據(jù)帕斯卡原理可知,p=p,
    即ρgh=
    F
    S
    +
    mg
    S
    +ρgh2
    1×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=
    F
    40×10?4m2
    +
    m×9.8N/kg
    40×10?4m2
    +1×103kg/m3×9.8N/kg×0.15m
    F=4.9N.
    答:(1)活塞的質(zhì)量為0.2kg.
    (2)右管最多還能在活塞上加4.9N的力.
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