Question

5．如图所示，已知活塞A的面积为0.01m²，活塞B的面积为0.6m²，活塞B上物体重3000N，物体的底面积为0.3m²，求：
（1）物体对活塞B的压强
（2）作用在活塞A上的力F₁为多少时才能举起物体？

Answer 1

分析 （1）物体对活塞B的压力和自身的重力相等，受力面积为物体的底面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出物体对活塞B的压强；
（2）加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递，根据p=$\frac{F}{S}$求出B活塞对液体的压强，也是A活塞对液体的压强，又知道活塞A的面积，根据F=pS求出作用在活塞A上的力F₁．

解答 解：（1）物体对活塞B的压力：
F_物=G=3000N，
物体对B活塞的压强：
p_物=$\frac{{F}_{物}}{{S}_{物}}$=$\frac{3000N}{0.3{m}^{2}}$=1×10⁴Pa；
（2）B活塞受到的压力和物体的重相等，则B活塞对液体的压强：
p_B=$\frac{{F}_{2}}{{S}_{B}}$=$\frac{{F}_{物}}{{S}_{B}}$=$\frac{3000N}{0.6{m}^{2}}$=5×10³Pa，
因为p_A=p_B=5×10³Pa，
所以，作用在活塞A上的力：
F₁=p_AS_A=5×10³Pa×0.01m²=50N．
答：（1）物体对活塞B的压强为1×10⁴Pa；
（2）作用在活塞A上的力F₁为50N时才能举起物体．

点评 本题考查了压强的计算和帕斯卡原理的应用，分清压力和受力面积是关键．