13.小军同学游泳时发现,当他从较浅的水域走向较深的水域时,会感到呼吸越来越困难。他认为这是液体对人施加的压力所产生的作用效果。他想到压强可以反映压力的作用效果,如果探究出液体压强与哪些因素有关,就可以弄明白呼吸困难的原因了。于是他和同组同学利用图10所示的器材进行实验。

(1)为了检查装置的气密性,小军同学用手按压探头上的橡皮膜,同时观察U形管内的液面,如果（选填“有”或“没有”）明显的高度差变化,说明装置不漏气。
(2)确认装置不漏气后,小军同学正准备将探头放入液体中时,突然发现U形管内的液面已有高度差。为排除此故障,另外三名同学分别提出了以下三种解决方案,其中最合理的方案是（填字母）。
A.拆除软管重新安装
B.若开口一端液面低,则向管中加入一部分液体
C.若开口一端液面高,则将管中的液体倒出一些
(3)对比甲、乙两组实验可知:液体内部压强的大小与液体的有关。
(4)对比乙、丙两组实验,可得出的结论是,液体密度越大,压强越大。

(1) 有 (2) A (3) 深度 (4) 深度相同时

(1) 按压探头上的橡皮膜时，若装置不漏气，橡皮膜受到的压强会通过软管传递，U形管内的液面会出现明显的高度差变化。
(2) 未将探头放入液体时U形管已有高度差，说明U形管两侧液面上方气压不相等，最合理的解决方案是拆除软管重新安装，使U形管两侧液面上方气压均等于大气压，让两侧液面相平，故选A。
(3) 甲、乙两组实验中，液体种类相同（均为水），探头所处深度不同，U形管液面高度差不同，因此可得出液体内部压强的大小与液体的深度有关。
(4) 乙、丙两组实验中，探头在液体中的深度相同，液体密度不同，盐水中U形管液面高度差更大，因此可得出结论：在深度相同时，液体密度越大，压强越大。

14. 图11所示的是水平桌面上放着的一个平底水壶，其高度为12 cm，壶嘴到壶口的距离为4 cm，其受到的重力为2 N，最大装水量为3 L，底面积为400 cm²。g取10 N/kg，求：
(1)装满水时，水对壶底的压力；
(2)装满水时，水壶对水平桌面的压强。

(1) 装满水时，水对壶底的压力为$\boldsymbol{32N}$；(2) 装满水时，水壶对水平桌面的压强为$\boldsymbol{800Pa}$。

(1) 水壶属于连通器，装满水时水的深度等于壶嘴的高度：
$h = 12\mathrm{cm} - 4\mathrm{cm} = 8\mathrm{cm} = 0.08\mathrm{m}$
根据液体压强公式，水对壶底的压强：
$p = \rho_{\mathrm{水}}gh = 1.0×10^3\mathrm{kg/m^3} × 10\mathrm{N/kg} × 0.08\mathrm{m} = 800\mathrm{Pa}$
壶的底面积 $S = 400\mathrm{cm^2} = 0.04\mathrm{m^2}$
由 $p=\frac{F}{S}$ 变形得水对壶底的压力：
$F = pS = 800\mathrm{Pa} × 0.04\mathrm{m^2} = 32\mathrm{N}$
(2) 装满水时水的体积 $V=3\mathrm{L}=3×10^{-3}\mathrm{m^3}$，水的重力：
$G_{\mathrm{水}} = m_{\mathrm{水}}g = \rho_{\mathrm{水}}Vg = 1.0×10^3\mathrm{kg/m^3} × 3×10^{-3}\mathrm{m^3} × 10\mathrm{N/kg} = 30\mathrm{N}$
水壶放在水平桌面，对桌面的压力等于总重力：
$F' = G_{\mathrm{水}} + G_{\mathrm{壶}} = 30\mathrm{N} + 2\mathrm{N} = 32\mathrm{N}$
水壶对水平桌面的压强：
$p' = \frac{F'}{S} = \frac{32\mathrm{N}}{0.04\mathrm{m^2}} = 800\mathrm{Pa}$