Question

2．U型管壓強(qiáng)計是專門用來研究液體壓強(qiáng)的儀器．沒有按壓金屬盒上的橡皮膜時，U型管兩管內(nèi)液體的液面位于同一水平高度，管內(nèi)液體的密度為ρ．當(dāng)用手指按壓橡皮膜時，U型管內(nèi)液體的液面如圖所示．
（1）若手指與橡皮膜的接觸面積為S，求手指作用在橡皮膜上的壓力F；
（2）若橡皮管內(nèi)壁上有一個較薄的小圓斑，其面積為S′，求管內(nèi)氣體對它的壓力F′．（設(shè)當(dāng)時的大氣壓強(qiáng)為ρ₀，手指與橡皮膜的接觸面和小圓斑的面近似看作平面，不要求代單位計算）

Answer 1

分析 （1）U形管兩側(cè)的液面高度差來反映橡皮膜受到的壓強(qiáng)大小，根據(jù)壓強(qiáng)公式計算壓力；
（2）橡皮管內(nèi)原來氣體壓強(qiáng)與大氣壓相等，手按壓橡皮膜后氣體壓強(qiáng)增大，由此根據(jù)壓強(qiáng)公式計算F′．

解答 解：
（1）U形管兩側(cè)的液面高度差來反映橡皮膜受到的壓強(qiáng)，所以壓強(qiáng)p=ρgh，
根據(jù)p=$\frac{F}{S}$，
手指作用在橡皮膜上的壓力F=pS=ρghS；
（2）手指按壓橡皮膜時，橡皮管氣體壓強(qiáng)p′=p₀+p=p₀+ρgh，
所以小圓斑受到壓力F′=p′S′=（p₀+ρgh）S′．
答：（1）若手指與橡皮膜的接觸面積為S，手指作用在橡皮膜上的壓力為ρghS；
（2）小圓斑受到的壓力為（p₀+ρgh）S′．

點評 本題考查了壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，理解壓強(qiáng)計原理是關(guān)鍵．