题目内容
全自动洗衣机中的水位开关是一个压力开关，它是利用开关内的空气随着水位上升所增加的压力来关闭水阀.在排水时，随着水位的下降，洗衣桶内的压力随之下降，开关回复到初始位置.如图所示，当水被注入洗衣桶后，其中的空气很快被封闭在左侧的小管中，随着水位的上升，被封闭的空气的压强将增大.已知桶内外液面差h的范围为15—35 cm.
（1）求被封闭的空气的压强p的范围.
（2）若橡胶膜片的半径r=2.5 cm，则压缩空气对橡胶膜片产生的最大压力为多大？（设水的密度为ρ=1.0×103 kg/m3，标准大气压为p0=1.0×105 Pa，g取10 m/s2）
（1）1.015×105—1.035×105
（2）203.1
解析：（1）根据压强的计算公式，被封闭的空气压强可根据p=ρgh+p0来估算.则：
p1=ρgh1+p0=1×103×10×15×10-2 Pa+1.0×105 Pa=1.015×105 Pa
p2=ρgh2+p0=1×103×10×35×10-2 Pa+1.0×105 Pa=1.035×105 Pa
所以被封闭的空气压强p的范围是1.015×105 Pa—1.035×105 Pa.
（2）压缩空气对橡胶膜片产生的压力可以由公式F=pS来估算.
F最大=p2S=p2πr2=1.035×105×3.14×(2.5×10-2)2 N=203.1 N.
练习册系列答案
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kg／m3，标准大气压为
Pa，g=10m/s2）
Pa，g=10m/s2）