Question

13．一個兩端開口的U型玻璃管，左管口被一橡皮塞封�。�橡皮塞到管底的距離是30cm；右管內(nèi)水面到管底的距離是40cm．求：
（1）橡皮塞受到水的壓強；
（2）若U型管的內(nèi)徑為1cm，則水對橡皮塞的壓力位多少．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意求出橡皮塞到液面的距離，根據(jù)p=ρgh求出橡皮塞受到水的壓強；
（2）求出橡皮塞的面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出水對橡皮塞的壓力．

解答 解：（1）橡皮塞距水面的深度為h=h₂-h₁=40cm-30cm=10cm=0.1m，
橡皮塞受到水的壓強p=ρgh=1×10³kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa；
（2）內(nèi)徑為1厘米指的是內(nèi)圓的直徑為1厘米，故內(nèi)圓的半徑r=$\fracxtyhjuq{2}$=$\frac{1cm}{2}$=0.5cm=5×10^-3m，
U型管的橫截面積S=πr²=3.14×（5×10^-3m）²=7.85×10^-5m²，
由p=$\frac{F}{S}$得：
水對橡皮塞的壓力F=pS=980Pa×7.85×10^-5m²=7.693×10^-2N．
答：（1）橡皮塞受到水的壓強980Pa；
（2）水對橡皮塞的壓力為7.693×10^-2N．

點評 此題主要考查的是學生對液體壓強和壓強定義公式的理解和掌握，弄懂橡皮塞到最高液面的高度是解決此題的關(guān)鍵．