Question

3．某同学将塑料片B （质量不计）附在一根两端开口的均匀玻璃管A的下端．现用外力F将玻璃管竖直插在水下25cm处，保持静止，如图所示．已知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为10cm²，且塑料片和玻璃管的厚度不计，玻璃管所受的重力为0.5N．（g=10N/Kg）求：
（1）水对塑料片产生的压强和压力大小．
（2）外力F的大小．

Answer 1

分析 （1）根据液体压强公式p=ρ_液gh计算出水对塑料片产生的压强，再根据F=pS计算出水对塑料片产生的压力．
（2）对塑料片进行受力分析，受到玻璃管的压力、外力F和水对它向上的压力，由于保持平衡，这三个力的合力为零．

解答 解：（1）水对塑料片的向上压强：
p=ρ_液gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.25m=2500Pa，
水对塑料片的压力F_水=pS=2500Pa×1×10^-3m²=2.5N，
（2）塑料片受到三个力的作用：玻璃管的压力（等于玻璃管的重力G）、外力F和水对它向上的压力F_水，
塑料片平衡，即：G+F=F_水
F=F_水-G=2.5N-0.5N=2N，
答：（1）水对塑料片产生的压强是2500Pa，压力是2.5N．
（2）外力F的大小是2N．

点评 本题考查液体压强和压力的相关计算，关键是公式及其变形的灵活运用，计算过程数据较多，一定要认真仔细．