Question

7．如图所示，水箱A与竖直管B相连，用一横截面积为4cm²塞子C将A上方的小孔塞住，塞子C重9.8N，与水箱间的摩擦不计．开始时，B管内的水面与水箱A上方相平，然后往B管中注水，为了不至于将塞子C冲开，B管中注入的水柱高最大为（　　）

• A． 25m
• B． 2.5m
• C． 12.5m
• D． 0.25m

Answer 1

分析 已知塞子C重9.8N，利用p=$\frac{F}{S}$可求得压强，再利用液体压强公p=ρgh变形可求得水高出水箱顶部的高度h．

解答 解：已知塞子C重为9.8N，对塞子受力分析知塞子受到竖直向下的重力和水对塞子向上的压力
则塞子受到的压强为：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{9.8N}{4×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2.45×10⁴Pa，
由p=ρgh可得，所以水的高度为：
h=$\frac{P}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.45×1{0}^{4}Pa}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$=2.5m．
故选B．

点评 此题考查的是液体压强和压力的计算方法，当同时出现固、液体压力压强，要注意先后顺序：液体，先计算压强（p=ρgh），后计算压力（F=pS）；固体，先计算压力（在水平面上F=G），后计算压强（p=$\frac{F}{S}$）．