Question

將一根質(zhì)量可忽略的一端封閉的塑料管倒插入液體中，塑料管在豎直向下的力F作用下保持平衡，如圖所示，那么管內(nèi)外液面的高度差H的大小將與下列哪個因素?zé)o關(guān)？

1. A.
   管子的半徑
2. B.
   液體的密度
3. C.
   大氣壓的大小
4. D.
   力F的大小

Answer 1

C
分析：先用大氣壓和液體的壓強(qiáng)表示出管內(nèi)氣態(tài)的壓強(qiáng)，然后根據(jù)二力平衡的條件可知，塑料管受到豎直向下的壓力F和管內(nèi)氣體向上的壓力，并且二力相等，最后得出H的表達(dá)式即可選擇正確答案．
解答：管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓與高度為H液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)和，即ρgH+P₀；由于塑料管受到豎直向下的壓力F等于管內(nèi)氣體向上的壓力，故有（ρgH+P₀）S=F，化簡得：H=，因此管內(nèi)外液面的高度差H的大小與F、液體的密度和管子的面積（管子的半徑）有關(guān)，與大氣壓的大小無關(guān)．
故選C．
點評：本題綜合考查二力平衡的條件和壓強(qiáng)知識，難度較大，重點是能對塑料管進(jìn)行正確受力分析．