Question

13．如圖，靜止時U型管兩側液面相平，關口都是圓形，左邊管口直徑是右邊管口的一半，h₁、h₂分別為A和B點離液面的深度且h₁=2h₂．

（1）圖甲A點位置的液體壓強＞（選填“＞”、“=”、“＜”）B點位置的液體壓強．
（2）若在左管口上端水平吹氣，如圖乙，則左管液面上方的大氣壓強＜（選填“＞”、“=”、“＜”）右管液面上方的大氣壓強，左管液面高度下降（選填“上升”、“不變”、“下降”）．
（3）科學家帕斯卡發(fā)現(xiàn)，當外力作用在密閉的液體上時，液體各部分所受的壓強將發(fā)生相同的變化，這叫帕斯卡定律．如圖丙U形管裝滿液體，兩端活塞把液體密閉，給左端活塞施加一個向下的壓力F₁時，根據(jù)帕斯卡定律，左右兩個活塞受到的液體壓強相等平p₁=p₂．右端活塞會受到一個向上的壓力F₂，由于兩個活塞面積相等，根據(jù)公式F=PS知它們所受的壓力相等F₁=F₂，這就是液壓機原理．
如果把甲圖的U形管做成液壓機，即兩端安裝活塞使液體密閉，當給左端活塞施加壓力F₁時，右端活塞受到液體向上壓力F₂是F₁的4倍（假設U形管夠堅固不變形，忽略活塞與管壁摩擦，圓面積公式S=πr²）

Answer 1

分析 （1）液體的壓強隨深度的增加而增加；
（2）流體壓強與流速的關系：速度越大的地方，壓強越��；
（3）加在密閉液體上的壓強，能夠大小不變地由液體向各個方向傳遞，這就是帕斯卡原理；如圖所示，根據(jù)p₁=p₂和壓強公式可以得出在F₁和F₂的關系．

解答 解：（1）液體的壓強隨深度的增加而增加，因為A點的深度大于B點的深度，故A點的壓強大于B點的壓強；
（2）若在左管口上端水平吹氣，左邊管口的氣體空氣流速大，壓強小，液柱下降；
（3）根據(jù)帕斯卡定律，左右兩個活塞受到的液體壓強相等平p₁=p₂．右端活塞會受到一個向上的壓力F₂，由于兩個活塞面積相等，根據(jù)公式F=PS知它們所受的壓力相等F₁=F₂；
如果把甲圖的U形管做成液壓機，左邊管口直徑是右邊管口的一半，根據(jù)圓面積公式S=πr²知左邊管口的面積是右邊管口面積的$\frac{1}{4}$，
根據(jù)帕斯卡原理p₁=p₂=$\frac{F}{S}$，即壓力與受力面積成反比，故當給左端活塞施加壓力F₁時，右端活塞受到液體向上壓力F₂是F₁的4倍．
故答案為：（1）＞；（2）＜；下降；（3）F=PS；4．

點評 本題考查了學生對液體壓強的功率、流體壓強與流速的關系、帕斯卡原理的掌握和運用，可以借助“小面積小力、大面積大力”記憶，防止因顛倒出錯．