Question

如圖是一根U型管，左管細，右管粗，但上下粗細均勻．內部有一定量水，當右管內放入一個薄形無摩擦的密閉活塞后。靜止時，兩管尺寸如圖所示，單位是cm．已知左管截面積是10cm²，右管截面積是40cm²．求：（1）活塞的質量；（2）右管最多還能在活塞上加多少力而不使水從左管溢出？

 

Answer 1

答案：
解析：

分析 因左管水面高出右管5cm，因此活塞下側面受到水向上的壓強．根據力平衡條件，活塞重力應等于水對活塞向上的壓力． 當活塞上加壓力時，左管水面要升高．由于水體積不可壓縮，而左管水面最多只能上升20cm，因此右管活塞隨水而最多只能下降5cm，此時兩管水面高度差是30cm． ＝11.76N． 答 活塞質量為200g，活塞上所加最大外力應不超過11.76N．

提示：