Question

19．如圖所示，兩端開口的直筒下端浸在水中，在用拉力F緩慢向上拉動活塞的過程中，筒外水在大氣壓強作用下逐漸進入筒內，拉力F逐漸變大（選填“變大”、“變小”、“不變”）．如果外界氣壓是0.9×10⁵Pa，則直筒內外水面的高度差h最大值可以達到9m．

Answer 1

分析 以活塞為對象進行分析，先判斷活塞上下方受到壓強的變化，然后判斷活塞上下表面受到壓強差的變化，再根據F=pS判斷活塞受到壓力差的變化，進一步得出拉力F變大的原因．根據p=ρgh計算水柱的高度．

解答 解：根據圖示可知，活塞上表面受到大氣壓作用，在用拉力F緩慢向上拉動活塞的過程中，筒外水在大氣壓作用下逐漸進入筒內；
活塞下表面受到的壓強為大氣壓與h高的水柱產生的壓強差，當h越來越大時，下表面受到的壓強越來越小；則上下表面的壓強差越來越大，由F=pS可知，活塞受到上下表面的壓力差越來越大，因此當筒內、外水面高度差h逐漸變大，拉力F逐漸變大；
由p=ρgh可知，內外水面的高度差h為：h=$\frac{p}{ρg}$=$\frac{0.9×1{0}^{5}Pa}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=9m．
故答案為：大氣壓強；變大； 9．

點評 本題考查大氣壓的作用，關鍵明確活塞上下表面所受壓強的變化．