Question

【题目】有一个如图所示的两端开口的弯管形容器，从粗端向容器中灌水，在细端用一个横截面积是0.01m2的活塞堵住，活塞可在细管内无摩擦地滑动。当H=30cm，h=10cm时，在活塞上放置一个重力是10N的砝码，活塞静止。（g取10N/kg）求：

（1）水对活塞的压强；

（2）活塞的重力。

Answer 1

【答案】(1)2×103Pa；(2)10N

【解析】

(1)活塞下表面所处的深度：

h水=H-h=0.3m-0.1m=0.2m，

水对活塞下表面的压强：

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

(2)水对活塞下表面的压力：

F=p水S=2×103Pa×0.01m2=20N，

因为活塞和砝码静止，所以水对活塞下表面的压力等于砝码和活塞受到的重力之和，即

F=G码+G塞，

则活塞的重力：

G塞=F-G砝=20N-10N=10N。

答：(1)水对活塞的压强为2×103Pa；

(2)活塞的重力为10N。