Question

有一个如图所示的两端开口的弯管形容器，从粗端向容器中灌水，在细端用一个横截面是0.01m²质量是lkg的活塞堵住，活塞可在细管中无摩擦的滑动．当H=30cm，h=lOcm时，在活塞上放置一个质量是lkg的砝码，活塞静止．由此可知（ ）

A．水对活塞的压强等于砝码对活塞的压强
B．水对活塞压力的大小等于2倍的砝码重力
C．砝码对活塞的压强相当于20cm深的水产生的压强
D．撤去砝码，当两管液面相平时，活塞再次静止

Answer

A、根据相互作用力的关系去比较；水对活塞的压强、活塞对水的压强与砝码对活塞的压强的大小关系；
B、根据活塞的受力平衡分析，即可知道水对活塞的压力与砝码所受重力的关系；
C、根据连通器的特点可知在两个容器中同一深度处压强相同的特点可求出砝码对活塞的压强的大小；
D、撤去砝码，根据两容器的同一深度处的压强相同的特点可判断液面的变化．
【解析】
A、∵活塞静止，
∴水对活塞向上的压强等于活塞对水产生的向下的压强，而活塞对水产生的向下的压强是活塞和砝码的重力共同产生，所以水对活塞的压强和砝码对活塞的压强不相等；故A错；
B、∵活塞静止，活塞受力平衡，
∴水对活塞向上的压力等于活塞和砝码的重力；
∵活塞和砝码的质量相等，
∴水对活塞的压力大小等于砝码所受重力的2倍，故B正确；
C、根据连通器的特点可知：在两个容器中同一深度处压强相同，即活塞对水产生的向下的压强等于（H-h=30cm-10cm=20cm）的水产生的压强，而砝码对活塞的压强是活塞受到的，不是活塞对水的压强；故C错；
D、撤去砝码，根据两容器的同一深度处的压强相同，而细端容器中的液面上有活塞，活塞会对液体产生压强，所以两侧液面不会到达相平；故D错．
故选B．