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17世纪初,法国物理学家帕斯卡发现了这样一个事实:加在密闭液体上的任一部分的压强,必然按照原来的大小由液体向各个方向传递.这个规律叫做帕斯卡定律.帕斯卡定律有很多应用,现在我们假设在如图甲所示的U形管内注满水,左右两管口各有一个密封性能较好且能在管中自由移动的活塞,左边的活塞面积为1 m
2,右边的活塞面积为20 m
2.若给左边的小活塞施加一个500N的力,U形管中的压强就是500Pa,也就是说.右边活塞横截面的面积为20 m
2,所以它受到的力是10 000N.右边活塞受到的力是施加于左边活塞的力的20倍!通过加大活塞的横截面,你可以随意地放大这个力.
作用于小活塞上的压强传输到大活塞上,会产生一个更大的力.在一个液压车库升降装置中,利用较小的力可以提升一辆汽车.
可以用
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=
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或F
2=
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-F
1表示帕斯卡定律.根据帕斯卡定律,人们制造出了油压千斤顶和各种液压系统.消防车上笨重的云梯就是利用液压系统来升降的.请回答:
(1)密闭液体有什么性质?
(2)消防车正在灭火,原来被卷在一起的水管铺开后放水时,水管立刻胀得圆圆的,这是什么原因?
(3)如图乙所示,两个人的力气差不多大,这场比赛的结果谁将获胜?为什么?
考点分析:
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如图所示,图钉帽的面积为1cm
2,钉尖的面积是0.05mm
2,手指对图钉帽的压力是10N,墙面能承受的最大压强为4×10
6Pa.
(1)求手指对图钉帽的压强;
(2)求图钉尖对墙的压强;
(3)能否将图钉压入墙面.
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1648年,帕斯卡曾经演示了一个著名的实验,他在一个密闭的装满水的水桶的桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管内灌水,结果他只向管内灌几杯水,木桶就被压裂了,桶里的水从裂缝中流出,如图所示.该实验表明了液体的压强与哪些因素有关?与哪些因素无关?
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已知一湖深30m,潜水员在水下测得源水压强为9.8×10
4Pa,求潜水员还需潜入多深才能到湖底.
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一油罐中盛有5m深的煤油,在距底部0.5m处发现有一面积为10cm
2的孔在漏油(
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取g=10N/kg),求:
(1)小孔处煤油的压强多大?
(2)要想堵住小孔,至少需要在小孔上施加多大的力?
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液体内部压强的特点可以概括为:
(1)液体内部各个方向都有______.
(2)压强随深度的增加而______.
(3)在同一深度,液体向各个方向的压强______.
(4)不同液体其内部压强还跟液体的______有关.
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