Question

17世紀(jì)初，法國物理學(xué)家帕斯卡發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)事實(shí)：加在密閉液體上的任一部分的壓強(qiáng)，必然按照原來的大小由液體向各個(gè)方向傳遞．這個(gè)規(guī)律叫做帕斯卡定律．帕斯卡定律有很多應(yīng)用，現(xiàn)在我們假設(shè)在如圖甲所示的U形管內(nèi)注滿水，左右兩管口各有一個(gè)密封性能較好且能在管中自由移動(dòng)的活塞，左邊的活塞面積為1 m²，右邊的活塞面積為20 m²．若給左邊的小活塞施加一個(gè)500N的力，U形管中的壓強(qiáng)就是500Pa，也就是說．右邊活塞橫截面的面積為20 m²，所以它受到的力是10 000N．右邊活塞受到的力是施加于左邊活塞的力的20倍!通過加大活塞的橫截面，你可以隨意地放大這個(gè)力．
作用于小活塞上的壓強(qiáng)傳輸?shù)酱蠡钊�上，�?huì)產(chǎn)生一個(gè)更大的力．在一個(gè)液壓車庫升降裝置中，利用較小的力可以提升一輛汽車．
可以用

F1

S1

=

F2

S2

或F₂=

S2

S1

-F₁表示帕斯卡定律．根據(jù)帕斯卡定律，人們制造出了油壓千斤頂和各種液壓系統(tǒng)．消防車上笨重的云梯就是利用液壓系統(tǒng)來升降的．請回答：
（1）密閉液體有什么性質(zhì)？
（2）消防車正在滅火，原來被卷在一起的水管鋪開后放水時(shí)，水管立刻脹得圓圓的，這是什么原因？
（3）如圖乙所示，兩個(gè)人的力氣差不多大，這場比賽的結(jié)果誰將獲勝？為什么？

Answer 1

分析：知道帕斯卡定律：加在密閉液體上的壓強(qiáng)，能夠大小不變地被液體向各個(gè)方向傳遞．這個(gè)規(guī)律被稱為帕斯卡原理．

解答：解：（1）法國物理學(xué)家帕斯卡發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)事實(shí)：加在密閉液體上的任一部分的壓強(qiáng)，必然按照原來的大小由液體向各個(gè)方向傳遞．由此可知：密閉液體有大小不變地向各個(gè)方向傳遞壓強(qiáng)的性質(zhì)．
（2）原來被卷在一起的水管鋪開后放水時(shí)，水管立刻脹得圓圓的，說明水管壁受到壓強(qiáng)的作用，即就是因?yàn)樗畬λ�管�?cè)壁有壓強(qiáng)．
（3）因?yàn)橛覀?cè)受力面積S₂大于左側(cè)受力面積S₁，根據(jù)帕斯卡定律可知p₁=p₂，
即：

F1

S1

=

F2

S2

，所以F₂＞F₁，
即右邊的人用較小的力就可以與左邊的人的較大的力平衡，所以右邊的人獲勝．
答：（1）密閉液體有大小不變地向各個(gè)方向傳遞壓強(qiáng)的性質(zhì)；
（2）因?yàn)樗畬λ�管�?cè)壁有壓強(qiáng)．
（3）兩個(gè)人的力氣差不多大，這場比賽結(jié)果是右邊的人將獲勝，右邊的人用較小的力就可以與左邊的人的較大的力平衡．

點(diǎn)評(píng)：本題考查帕斯卡原理的應(yīng)用，能結(jié)合壓強(qiáng)相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行分析計(jì)算．