作业17
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1．1648年，帕斯卡做了一个实验：在一个装满水的密闭木桶上插入一根很长的细管，他从楼房的阳台上向细管中灌水，结果仅用几杯水，竟然把木桶压裂了。对此，你的解释是：由于细管很细，虽然只是几杯水，但细管中的水面距离木桶里的水面已经有了______________，而液体的压强公式为p＝___________________，即液体的高度越___________________，所产生的压强越________，作用在木桶的盖子和侧壁上，就产生了很大的___________________，从而把木桶压裂。
2．我们把上端开口、下端连通的容器叫做连通器。连通器有个特点，即在液体不流动的情况下，各容器中的液面都是相平的。请你参照图1，对此加以证明。（提示：当液体不流动时，设想在U形管下部正中有一液片A，当然小液片A是静止的，即处于平衡状态。分析它两边的受力，再利用液体压强公式，即可得出结论）
图1
3．图2是各种大型水坝的船闸示意图。在船只通过船闸的过程中，各闸门、阀门有开有闭。请你分别说明当船从上游驶往下游时各闸门、阀门的启闭程序，并说明在各次动作后，船闸的哪些部分组成了连通器。
图2
4．利用液体的压强公式，回答问题：如图3所示，将一圆柱形物体浸没在水中，使其上、下表面保持水平，求：
（1）水对圆柱体上表面的压力是什么方向？
（2）水对圆柱体下表面的压力是什么方向？
（3）两个压力大小相等吗？如果不等，计算这两个压力大小的差值。
图3
5．帕斯卡原理的内容是：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。该原理是各种液压系统和液压机工作的基础。举个例子说：假如你潜入水中，你不仅要受到水所产生的压强，还要受到大气压强的作用。图4是一液压机的简易原理图。当在小活塞上施加10N的压力时，在大活塞上能产生多大的向上的“举”力？
图4
6．潜水员身穿潜水服下潜到水下20m深处，计算此深度水产生的压强；此处水对潜水服上一面积为0．02m2的视窗玻璃产生的压力多大？（已知ρ水＝1．0×103kg／m3，g取10N／kg）
图5
7．如图5所示，容积相同的甲、乙两圆柱体容器（正视图）都装满水，放在水平桌面上，水的密度为ρ。
（1）设甲容器底面积为S1，高为h1，求甲容器中水对容器底部的压力F1和水在容器底部产生的压强p1。
（2）设乙容器底面积为S2，高为h2，求乙容器中水对容器底部的压力F2和水在容器底部产生的压强p2。
（3）比较上述压力、压强的大小关系。
8．如图6所示，把装有水深10cm的茶杯放在水平桌面上，求水对杯底的压强是多大？请定性分析水对杯底的压力与水的重力间的关系。（已知ρ水＝1．0×103kg／m3，g取10N／kg）
图6
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液体内部也存在着压强。我们可以根据压强公式
推导出液体内部的压强公式。下面是推导过程，请你学习并体会。
假如有一玻璃容器，装有一定量的液体，设其密度为ρ，现在计算位于液面下深为h处的液体的压强p：
设想液体中有一段液柱，如图7所示，S为此段液柱的底面积。计算这段液柱对下面液体产生的压强，就是液体中深h处的压强。于是有：
图7