Question

【题目】有一种气压保温瓶其结构如图所示。用手压下按压器，气室上方小孔被堵住，在瓶内气体压强作用下，水经出水管流出。按压器面积为8厘米2，瓶内水面低于出水管口10厘米。要将水压出管口，瓶内水面上方的压强至少要多大？在按压器上至少要加多大的压力？（弹簧的平均弹力为1牛，p0=1.01×105帕，g=10牛／千克，按压器所受重力忽略不计）

Answer 1

【答案】1.02×105（帕）；1.8（牛）

【解析】

管口与瓶内水面之间的压强差：

P水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa；

水面上的压强：

P=P+P水=1.01×105Pa+1×103Pa=1.02×105Pa；

克服压强差所需的压力：

F水=P水S=1×103Pa×8×10-4m2=0.8N；

考虑克服弹簧弹力后所需的压力：

F=F水+F弹=0.8N+1N=1.8N；

答：要使水从出水管口流出，瓶内水面上方的气体压强至少要1.02×105Pa；

为使水从出水管口流出，人手施加在按压器上的压力至少要1.8N．