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5. 活塞式抽水机模型如图所示,当活塞不断上升时,拉力F的大小及水对活塞的压强p将 ( )
A. F先增大后不变,p不变 B. F先减小后增大,p先减小后不变
C. F先增大后不变,p先减小后不变 D. F先减小后不变,p先增大后不变

A. F先增大后不变,p不变 B. F先减小后增大,p先减小后不变
C. F先增大后不变,p先减小后不变 D. F先减小后不变,p先增大后不变
答案:
C [解析]当活塞不断上升时,抽水机内的水柱高度不断增加,由于大气压大于水柱产生的压强,故多余的压强传递给活塞;
即水对活塞的压强$p = p_{大气}-\rho_{水}gh$,大气压不变,随着$h$的增大,根据前面关系可知,水对活塞的压强减小.
但当水柱被提升到10米多点时,水柱就不会再升高(一个标准大气压支持大约10米高水柱),活塞与水柱分离,水对活塞的压强减小为0并保持不变.
即整个过程中,$p$先减小后不变.
当活塞与水柱没有分离之前,以活塞为研究对象,受力情况如图所示(不计活塞重力):
可以认为是匀速拉动活塞的,根据力的平衡条件有:$F + F_{水压}=F_{大气}$,
所以,拉力$F = F_{大气}-F_{水压}=F_{大气}-p_{水}S_{活塞}$,①
根据前面分析可知,水对活塞的压强先减小,由①式可知,拉力先增大(大气压力不变).
当水柱高度达到10米多点时,由于水不会再上升,水对活塞的压强减小为0并保持不变,则拉力增大到等于大气压力后也不再变化.
即整个过程中,拉力$F$先增大后不变.
故选C.
C [解析]当活塞不断上升时,抽水机内的水柱高度不断增加,由于大气压大于水柱产生的压强,故多余的压强传递给活塞;
即水对活塞的压强$p = p_{大气}-\rho_{水}gh$,大气压不变,随着$h$的增大,根据前面关系可知,水对活塞的压强减小.
但当水柱被提升到10米多点时,水柱就不会再升高(一个标准大气压支持大约10米高水柱),活塞与水柱分离,水对活塞的压强减小为0并保持不变.
即整个过程中,$p$先减小后不变.
当活塞与水柱没有分离之前,以活塞为研究对象,受力情况如图所示(不计活塞重力):
可以认为是匀速拉动活塞的,根据力的平衡条件有:$F + F_{水压}=F_{大气}$,
所以,拉力$F = F_{大气}-F_{水压}=F_{大气}-p_{水}S_{活塞}$,①
根据前面分析可知,水对活塞的压强先减小,由①式可知,拉力先增大(大气压力不变).
当水柱高度达到10米多点时,由于水不会再上升,水对活塞的压强减小为0并保持不变,则拉力增大到等于大气压力后也不再变化.
即整个过程中,拉力$F$先增大后不变.
故选C.
6. 如图所示是活塞式抽水机工作的示意图,下列说法错误的是 ( )
A. 抽水机是利用大气压来工作的
B. 在图甲中,当用力在Q处向下压手柄PQ时,手柄上的P点受到的作用力竖直向上
C. 在图乙中,在Q点向上抬手柄PQ时,阀门B由于受液体压力而关闭,水被阻不能向下流动
D. 这样的抽水机提升水的最大高度约为10 m
A. 抽水机是利用大气压来工作的
B. 在图甲中,当用力在Q处向下压手柄PQ时,手柄上的P点受到的作用力竖直向上
C. 在图乙中,在Q点向上抬手柄PQ时,阀门B由于受液体压力而关闭,水被阻不能向下流动
D. 这样的抽水机提升水的最大高度约为10 m
答案:
B [解析]A.抽水机是先将筒内的空气排出,使其内部压强较小,水在外界大气压的作用下被压到高处,所以抽水机是利用大气压工作的,故A正确,不符合题意;
B.在图甲中,当用力在$Q$处向下压手柄$PQ$时,手柄上的$P$点对活塞有一个向上的力,由于物体间力的作用是相互的,活塞对$P$的作用力是向下的,故B错误,符合题意;
C.在图乙中,在$Q$点向上抬手柄$PQ$时,阀门$B$由于受液体压力而关闭,形成一个闭合的空间,所以水被阻不能向下流动,故C正确,不符合题意;
D.抽水机是利用大气压来工作的,一标准气压能支持10m高的水柱,故抽水机提升水的最大高度约为10m,故D正确,不符合题意.
故选B.
B.在图甲中,当用力在$Q$处向下压手柄$PQ$时,手柄上的$P$点对活塞有一个向上的力,由于物体间力的作用是相互的,活塞对$P$的作用力是向下的,故B错误,符合题意;
C.在图乙中,在$Q$点向上抬手柄$PQ$时,阀门$B$由于受液体压力而关闭,形成一个闭合的空间,所以水被阻不能向下流动,故C正确,不符合题意;
D.抽水机是利用大气压来工作的,一标准气压能支持10m高的水柱,故抽水机提升水的最大高度约为10m,故D正确,不符合题意.
故选B.
7. 活塞式抽水机工作原理如图所示,提起活塞时,阀门A关闭,管外的水在________的作用下,推开阀门B进入圆筒.

答案:
大气压
8. 如图所示,是一种常见的活塞式抽水机. 图中表示了它的工作原理:当提起活塞时,阀门B关闭,大气压迫使水推开阀门________进入圆筒;压下活塞时,阀门A关闭,水不能往下流就推开阀门________进到活塞上方;再提起活塞,阀门A打开,阀门B关闭,外界的水又进入活塞下部的圆筒内,活塞上部的水则流了出来.(均选填“A”或“B”)

答案:
A B
9. 活塞式抽水机是利用________把水从低处抽到高处. 抽水时,活塞在力的作用下向上运动,阀门B________,井内的水冲开阀门A进入圆筒;压下活塞,阀门A________、B打开,水涌到活塞上面.(选填“打开”或“关闭”)

答案:
大气压 关闭 关闭
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