如图是一种气压保温瓶的结构示意图.用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从...
问题详情:
如图是一种气压保温瓶的结构示意图.用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从出水管口流出.如果按压器面积是8cm2,瓶内水面低于水管口10cm,按压器的自重不计,大气压强P0=1.01×105Pa,取g=10N/kg.求:
(1)要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强至少要多大?
(2)如果在按下按压器的过程中,气室内*簧产生的平均*力是1.2N,为使水从出水管口流出,人手施加在按压器上的压力至少要多大?
【回答】
要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强至少要1.02×105Pa;
为使水从出水管口流出,人手施加在按压器上的压力至少要2N.
【解析】
试题分析:分析题时,要找到题目中的平衡问题,即瓶的内外气压和水压的平衡,利用平衡法求出瓶内气压;再根据力的平衡知识,分析出瓶的内外压力的平衡,利用平衡力知识和题目的条件,可解决此题.
解:(1)由题意知,瓶内外气压以及水的压强存在以下平衡:P内=P0+P水=P0+ρgh水=1.01×105Pa+1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.02×105Pa;
(2)由题意知,手向下的压力为F,必须克服*簧向上的*力以及水面上方大气压强差所造成的向上的压力.所以
F=F*+(P内﹣P0)S=1.2N+(1.02×105Pa﹣1.01×105Pa)×8×10﹣4m2=2N;
答:要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强至少要1.02×105Pa;
为使水从出水管口流出,人手施加在按压器上的压力至少要2N.
考点:压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
点评:此题是大气压强与液体压强的综合应用题,应用平衡法可得到题中的气压和手的压力;计算时要合理运用题目的已知条件
知识点:压强和浮力单元测试
题型:计算题
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