Question

16．運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題：
（1）如圖1，A、B是活塞式抽水機(jī)的單向閥門．當(dāng)活塞提上時(shí)，打開(kāi)的閥門是A，在外界大氣壓的作用下，水從進(jìn)水管通過(guò)進(jìn)水閥門從上方的出水口D流出．這樣活塞在圓筒中上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不斷地把水抽出來(lái)．
（2）請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出物體B所受力的示意圖．
（3）一艘船在10m深的河中航行，船底距河底6m，在船底破了一個(gè)面積為5cm²的孔，至少用多大的力才能堵住此孔？請(qǐng)寫(xiě)出解題過(guò)程．

Answer 1

分析 （1）抽水機(jī)是利用大氣壓來(lái)工作的，熟悉抽水機(jī)的結(jié)構(gòu)，根據(jù)對(duì)其工作過(guò)程的了解進(jìn)行作答．
（2）靜止的物體受到重力和浮力的作用，根據(jù)力的示意圖的畫(huà)法作圖即可．
（3）已知洞口的深度和面積，根據(jù)P=ρgh求出洞口處水產(chǎn)生的壓強(qiáng)，根據(jù)公式F=pS求出用來(lái)堵洞口的堵塞物受到水壓力．

解答 解：（1）讀圖可知，當(dāng)活塞提上時(shí)，打開(kāi)的閥門是A，在外界大氣壓在作用下，水從進(jìn)水管通過(guò)進(jìn)水閥門從上方的出水口D流出．
（2）分析可知，物體B受到豎直向下的重力、地面對(duì)它豎直向上的支持力、物體A對(duì)它的壓力三個(gè)里的作用，根據(jù)力的平衡可知，重力與壓力之和等于支持力，要畫(huà)出物體受到的多個(gè)力的示意圖時(shí)，要將這幾個(gè)力畫(huà)成共點(diǎn)力．如圖所示：

（3）船底所處深度h=h_河-h_船=10m-6m=4m，
水對(duì)洞口處產(chǎn)生的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4m=4×10⁴Pa；
破孔的面積S=5cm²=5×10^-4m²，
由p=$\frac{F}{S}$得，用來(lái)堵洞口的堵塞物受到水壓力：
F=pS=4×10⁴Pa×5×10^-4m²=20N．
答：（1）A；大氣壓；
（2）見(jiàn)解答圖；
（3）至少用20N的力才能堵住破孔．

點(diǎn)評(píng) 本題的考查具有一定綜合性，包括大氣壓的應(yīng)用、力的示意圖、壓強(qiáng)的計(jì)算等，都是我們應(yīng)該熟練掌握的，總體難度適中．