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1. 1648年,帕斯卡做了一个实验:在一个装满水的密闭木桶上插入一根很长的细管,他从楼房的阳台上向细管中灌水,结果仅用几杯水,竟然把木桶压裂了。对此,你的解释是:由于细管很细,虽然只是几杯水,但细管中的水面距离木桶里的水面已经有了
很大的高度
,而液体的压强公式为$p=$$\rho g h$
,即液体的高度越高
,所产生的压强越大
,作用在木桶的盖子和侧壁上,就产生了很大的压力
,从而把木桶压裂。答案
1. 很大的高度 $\rho g h$ 高 大 压力
解析
【分析】本题考查液体压强的相关知识，解题思路是结合帕斯卡裂桶实验的原理，回忆液体压强的决定因素及相关公式。首先明确细管很细，少量水即可形成较大的高度差；再回忆液体压强公式，理解压强与高度的关系，以及压强产生压力的逻辑。
【解析】帕斯卡裂桶实验中，细管很细，几杯水就能使细管中的水面与木桶内的水面形成很大的高度差；液体压强公式为$p=\rho gh$；由公式可知，液体的高度（深度）越高，所产生的压强越大；压强作用在木桶的盖子和侧壁上，会产生很大的压力，从而把木桶压裂。
【答案】很大的高度；$\rho gh$；高；大；压力
【知识点】液体压强；压强公式
【点评】本题通过经典实验考查液体压强的影响因素，属于基础知识点的应用，需理解液体压强与深度的关系，以及压强和压力的联系。
【难度系数】0.8
【解析】帕斯卡裂桶实验中，细管很细，几杯水就能使细管中的水面与木桶内的水面形成很大的高度差；液体压强公式为$p=\rho gh$；由公式可知，液体的高度（深度）越高，所产生的压强越大；压强作用在木桶的盖子和侧壁上，会产生很大的压力，从而把木桶压裂。
【答案】很大的高度；$\rho gh$；高；大；压力
【知识点】液体压强；压强公式
【点评】本题通过经典实验考查液体压强的影响因素，属于基础知识点的应用，需理解液体压强与深度的关系，以及压强和压力的联系。
【难度系数】0.8
2. 我们把上端开口、下端连通的容器叫做连通器。连通器有个特点，即在液体不流动的情况下，各容器中的液面都是相平的。请你参照图1，对此加以证明。（提示：当液体不流动时，设想在U形管下部正中间有一小液片A，当然小液片A是静止的，即处于平衡状态。分析它两边的受力，再利用液体压强公式，即可得出结论）
答案
解：
证明：设想在U形管下部正中间有一小液片A，当液体不流动时，小液片A处于静止状态，受力平衡，因此小液片A左右两侧受到的压力相等，即$ F_{左}=F_{右} $。
根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，小液片A左右两侧的面积S相同，可得小液片A左右两侧受到的压强相等，即$ p_{左}=p_{右} $。
根据液体压强公式$ p=\rho gh $，设U形管内液体的密度为$ \rho $，代入得$ \rho gh_{左}=\rho gh_{右} $。
由于U形管内是同一种液体，密度$ \rho $相同，因此$ h_{左}=h_{右} $，即连通器内液体不流动时，各容器中的液面相平。
证明：设想在U形管下部正中间有一小液片A，当液体不流动时，小液片A处于静止状态，受力平衡，因此小液片A左右两侧受到的压力相等，即$ F_{左}=F_{右} $。
根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，小液片A左右两侧的面积S相同，可得小液片A左右两侧受到的压强相等，即$ p_{左}=p_{右} $。
根据液体压强公式$ p=\rho gh $，设U形管内液体的密度为$ \rho $，代入得$ \rho gh_{左}=\rho gh_{右} $。
由于U形管内是同一种液体，密度$ \rho $相同，因此$ h_{左}=h_{右} $，即连通器内液体不流动时，各容器中的液面相平。
解析
【分析】要证明连通器在液体不流动时各容器液面相平，需结合平衡状态的受力规律和液体压强公式推导：首先设想U形管底部的小液片A，液体不流动时A静止，处于平衡状态，受力平衡；由此可得A左右两侧受到的压力相等，再结合液片两侧面积相同，推出两侧压强相等；最后利用液体压强公式，结合U形管内是同一种液体（密度相同），即可得到两侧液体深度相等，即液面相平。
【解析】证明：设想在U形管下部正中间有一小液片A，当液体不流动时，小液片A处于静止状态，受力平衡，因此小液片A左右两侧受到的压力相等，即$ F_{左}=F_{右} $。根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，小液片A左右两侧的面积S相同，可得小液片A左右两侧受到的压强相等，即$ p_{左}=p_{右} $。根据液体压强公式$ p=\rho gh $，设U形管内液体的密度为$ \rho $，代入得$ \rho gh_{左}=\rho gh_{右} $。由于U形管内是同一种液体，密度$ \rho $相同，因此$ h_{左}=h_{右} $，即连通器内液体不流动时，各容器中的液面相平。
【答案】证明：设想在U形管下部正中间有一小液片A，当液体不流动时，小液片A处于静止状态，受力平衡，因此小液片A左右两侧受到的压力相等，即$ F_{左}=F_{右} $。根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，小液片A左右两侧的面积S相同，可得小液片A左右两侧受到的压强相等，即$ p_{左}=p_{右} $。根据液体压强公式$ p=\rho gh $，设U形管内液体的密度为$ \rho $，代入得$ \rho gh_{左}=\rho gh_{右} $。由于U形管内是同一种液体，密度$ \rho $相同，因此$ h_{左}=h_{右} $，即连通器内液体不流动时，各容器中的液面相平。
【知识点】连通器原理、液体压强公式
【点评】本题通过受力平衡与液体压强公式推导连通器的特点，是对连通器原理的本质性推导，帮助学生理解连通器液面相平的原因，属于初中物理的基础推导题型。
【难度系数】0.5
【解析】证明：设想在U形管下部正中间有一小液片A，当液体不流动时，小液片A处于静止状态，受力平衡，因此小液片A左右两侧受到的压力相等，即$ F_{左}=F_{右} $。根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，小液片A左右两侧的面积S相同，可得小液片A左右两侧受到的压强相等，即$ p_{左}=p_{右} $。根据液体压强公式$ p=\rho gh $，设U形管内液体的密度为$ \rho $，代入得$ \rho gh_{左}=\rho gh_{右} $。由于U形管内是同一种液体，密度$ \rho $相同，因此$ h_{左}=h_{右} $，即连通器内液体不流动时，各容器中的液面相平。
【答案】证明：设想在U形管下部正中间有一小液片A，当液体不流动时，小液片A处于静止状态，受力平衡，因此小液片A左右两侧受到的压力相等，即$ F_{左}=F_{右} $。根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，小液片A左右两侧的面积S相同，可得小液片A左右两侧受到的压强相等，即$ p_{左}=p_{右} $。根据液体压强公式$ p=\rho gh $，设U形管内液体的密度为$ \rho $，代入得$ \rho gh_{左}=\rho gh_{右} $。由于U形管内是同一种液体，密度$ \rho $相同，因此$ h_{左}=h_{右} $，即连通器内液体不流动时，各容器中的液面相平。
【知识点】连通器原理、液体压强公式
【点评】本题通过受力平衡与液体压强公式推导连通器的特点，是对连通器原理的本质性推导，帮助学生理解连通器液面相平的原因，属于初中物理的基础推导题型。
【难度系数】0.5
3. 图2是各种大型水坝的船闸示意图。在船只通过船闸的过程中，各闸门、阀门有开有闭。请你分别说明当船从上游驶往下游时各闸门、阀门的启闭程序，并说明在各次动作后，船闸的哪些部分组成了连通器。
答案
3. 船靠近船闸时,打开上游阀门A,这时闸室和上游水道形成了一个连通器,于是两边的水面要保持相平,即上游的水就进入闸室,直到两边的水面相平;这时,打开上游闸门,船便平稳地驶入闸室。关闭上游闸门和阀门A。打开下游阀门B,这时闸室和下游水道形成了一个连通器,于是闸室内的水下降直到与下游的水面相平;这时打开下游闸门,船就可以驶向下游了
解析
【分析】
要解决船从上游驶往下游的问题，需利用连通器原理：连通器是上端开口、底部相连通的容器，当连通器内装同种液体且静止时，各部分液面保持相平。解题时需分阶段操作阀门和闸门，每次让闸室与上游或下游水道形成连通器，待液面相平后再开启闸门，确保船平稳通行。
【解析】
船从上游驶往下游的启闭程序及连通器组成如下：
1. 船靠近船闸时，打开上游阀门A，此时闸室和上游水道底部连通、上端均开口，组成连通器；上游的水流入闸室，直到闸室与上游水面相平。
2. 待水面相平后，打开上游闸门，船平稳驶入闸室；随后关闭上游闸门和阀门A。
3. 打开下游阀门B，此时闸室和下游水道底部连通、上端均开口，组成连通器；闸室内的水流出到下游，直到闸室与下游水面相平。
4. 待水面相平后，打开下游闸门，船即可平稳驶向下游。
【答案】
船靠近船闸时,打开上游阀门A,这时闸室和上游水道形成了一个连通器,于是两边的水面要保持相平,即上游的水就进入闸室,直到两边的水面相平;这时,打开上游闸门,船便平稳地驶入闸室。关闭上游闸门和阀门A。打开下游阀门B,这时闸室和下游水道形成了一个连通器,于是闸室内的水下降直到与下游的水面相平;这时打开下游闸门,船就可以驶向下游了
【知识点】
连通器原理、船闸工作原理
【点评】
本题考查船闸的工作过程，核心是利用连通器液面保持相平的特点，分步骤操作阀门与闸门，逻辑清晰，需理解连通器的应用场景，属于物理知识在实际中的典型应用。
【难度系数】
0.5
要解决船从上游驶往下游的问题，需利用连通器原理：连通器是上端开口、底部相连通的容器，当连通器内装同种液体且静止时，各部分液面保持相平。解题时需分阶段操作阀门和闸门，每次让闸室与上游或下游水道形成连通器，待液面相平后再开启闸门，确保船平稳通行。
【解析】
船从上游驶往下游的启闭程序及连通器组成如下：
1. 船靠近船闸时，打开上游阀门A，此时闸室和上游水道底部连通、上端均开口，组成连通器；上游的水流入闸室，直到闸室与上游水面相平。
2. 待水面相平后，打开上游闸门，船平稳驶入闸室；随后关闭上游闸门和阀门A。
3. 打开下游阀门B，此时闸室和下游水道底部连通、上端均开口，组成连通器；闸室内的水流出到下游，直到闸室与下游水面相平。
4. 待水面相平后，打开下游闸门，船即可平稳驶向下游。
【答案】
船靠近船闸时,打开上游阀门A,这时闸室和上游水道形成了一个连通器,于是两边的水面要保持相平,即上游的水就进入闸室,直到两边的水面相平;这时,打开上游闸门,船便平稳地驶入闸室。关闭上游闸门和阀门A。打开下游阀门B,这时闸室和下游水道形成了一个连通器,于是闸室内的水下降直到与下游的水面相平;这时打开下游闸门,船就可以驶向下游了
【知识点】
连通器原理、船闸工作原理
【点评】
本题考查船闸的工作过程，核心是利用连通器液面保持相平的特点，分步骤操作阀门与闸门，逻辑清晰，需理解连通器的应用场景，属于物理知识在实际中的典型应用。
【难度系数】
0.5
