Question

初三物理液体压强题（要过程）

如图所示，是一根U型管，左管细，右管粗，但上下粗细均匀，内部有一定量水，当右管内放入一个薄形无摩擦的密闭活塞后，静止时，两管尺寸如图所示，已知左管截面积是10cm的平方，右管截面积是40cm的平方，求：
（1）活塞的质量
（2）右管最多还能在活塞上加多少力而不使水从左管溢出？

Answer 1

（1）mg=ρghs
m=ρhs=10³×0.05×0.004=0.2 (Kg)
(2)由于水的体积不变，左边要升高20cm.则右边要下降20×10/40=5 cm,高高度差达到30cm.
F+mg=ρghs
F=ρghs-mg=10³×10×0.3×0.004-0.2×10=10 N

Answer 2

mg/S=ρg（h1-h1）
m=ρ（h1-h1）S=1000*(0.2-0.15)*0.0004=0.2kg

水最多升高20cm就会溢出，那么右管下降为20*10/40=5cm,距管底为15-5=10cm
m2=1000*(0.2+0.2-0.1)*0.0004=1.2kg
m2-m=1.2-0.2=1kg