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(gè)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
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(jiǎn)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(wú)關(guān).
故選C.
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查二力平衡的條件和壓強(qiáng)知識(shí),難度較大,重點(diǎn)是能對(duì)塑料管進(jìn)行正確受力分析.
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A.   管子的半徑        B.  液體的密度

C. 大氣壓的大小       D.  力的大小

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