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[变式2]一台液压机，大、小活塞的面积如图所示，若不计活塞重力，要将大活塞上重2500 N的A物体举起，则在小活塞上至少施加的力F大小为
100
N，此时小活塞对其下方液面的压强与液体对大活塞的压强之比为1 : 1
。答案
1. 100 2. 1 : 1
解析
【分析】
要解决该问题，需利用液压机的核心原理——帕斯卡定律：密闭液体中的压强会大小不变地向各个方向传递，即小活塞对液体的压强等于液体对大活塞的压强。首先结合压强公式和帕斯卡定律，计算小活塞需施加的力；再根据压强传递的特点，确定两处压强的比值。
【解析】
1. 计算小活塞施加的力 $ F $：
根据帕斯卡定律，小活塞对液体的压强 $ p_1 $ 与液体对大活塞的压强 $ p_2 $ 相等，即 $ p_1 = p_2 $。
由压强公式 $ p = \frac{F}{S} $，可得 $ \frac{F}{S_1} = \frac{G_A}{S_2} $（大活塞受到的力等于物体A的重力 $ G_A = 2500\ \mathrm{N} $）。
已知小活塞面积 $ S_1 = \frac{1}{100}\ \mathrm{m}^2 $，大活塞面积 $ S_2 = \frac{1}{4}\ \mathrm{m}^2 $，代入公式计算：
$ F = G_A × \frac{S_1}{S_2} = 2500\ \mathrm{N} × \frac{\frac{1}{100}\ \mathrm{m}^2}{\frac{1}{4}\ \mathrm{m}^2} = 2500\ \mathrm{N} × \frac{4}{100} = 100\ \mathrm{N} $。
2. 计算压强之比：
根据帕斯卡定律，小活塞对液面的压强与液体对大活塞的压强相等，因此二者压强之比为 $ 1:1 $。
【答案】
100；1:1
【知识点】
帕斯卡原理、压强计算
【点评】
本题考查帕斯卡原理的基础应用，核心是理解液压机中压强的传递规律，难度较低，属于力学基础题，掌握压强公式和帕斯卡定律即可顺利解答。
【难度系数】
0.6
要解决该问题，需利用液压机的核心原理——帕斯卡定律：密闭液体中的压强会大小不变地向各个方向传递，即小活塞对液体的压强等于液体对大活塞的压强。首先结合压强公式和帕斯卡定律，计算小活塞需施加的力；再根据压强传递的特点，确定两处压强的比值。
【解析】
1. 计算小活塞施加的力 $ F $：
根据帕斯卡定律，小活塞对液体的压强 $ p_1 $ 与液体对大活塞的压强 $ p_2 $ 相等，即 $ p_1 = p_2 $。
由压强公式 $ p = \frac{F}{S} $，可得 $ \frac{F}{S_1} = \frac{G_A}{S_2} $（大活塞受到的力等于物体A的重力 $ G_A = 2500\ \mathrm{N} $）。
已知小活塞面积 $ S_1 = \frac{1}{100}\ \mathrm{m}^2 $，大活塞面积 $ S_2 = \frac{1}{4}\ \mathrm{m}^2 $，代入公式计算：
$ F = G_A × \frac{S_1}{S_2} = 2500\ \mathrm{N} × \frac{\frac{1}{100}\ \mathrm{m}^2}{\frac{1}{4}\ \mathrm{m}^2} = 2500\ \mathrm{N} × \frac{4}{100} = 100\ \mathrm{N} $。
2. 计算压强之比：
根据帕斯卡定律，小活塞对液面的压强与液体对大活塞的压强相等，因此二者压强之比为 $ 1:1 $。
【答案】
100；1:1
【知识点】
帕斯卡原理、压强计算
【点评】
本题考查帕斯卡原理的基础应用，核心是理解液压机中压强的传递规律，难度较低，属于力学基础题，掌握压强公式和帕斯卡定律即可顺利解答。
【难度系数】
0.6
1.如图,一个U形敞口容器里装有水,把它放在斜面上,正确的是 (
B
) 答案
1. B
解析
【分析】
本题考查连通器的应用，解题思路：首先明确连通器的定义与特点，连通器是上端开口、底部互相连通的容器，当连通器内装有同一种液体且液体静止时，各容器的液面总保持相平，与容器形状、放置位置无关。接下来逐一观察选项中U形容器的两个管内液面是否相平，判断符合要求的选项。
【解析】
根据连通器原理：上端开口、底部连通的容器，装同种液体静止时液面保持相平。
选项A：两个管液面不相平，左低右高，不符合连通器特点；
选项B：两个管液面保持相平，符合连通器原理；
选项C：右管液面高于左管，液面不相平，不符合；
选项D：右管液面高于左管，液面不相平，不符合。
因此正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
连通器原理
【点评】
本题是连通器原理的基础应用题，只要牢记连通器内液体静止时液面相平的核心特点，即可快速判断，属于易得分的基础题。
【难度系数】
0.6
本题考查连通器的应用，解题思路：首先明确连通器的定义与特点，连通器是上端开口、底部互相连通的容器，当连通器内装有同一种液体且液体静止时，各容器的液面总保持相平，与容器形状、放置位置无关。接下来逐一观察选项中U形容器的两个管内液面是否相平，判断符合要求的选项。
【解析】
根据连通器原理：上端开口、底部连通的容器，装同种液体静止时液面保持相平。
选项A：两个管液面不相平，左低右高，不符合连通器特点；
选项B：两个管液面保持相平，符合连通器原理；
选项C：右管液面高于左管，液面不相平，不符合；
选项D：右管液面高于左管，液面不相平，不符合。
因此正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
连通器原理
【点评】
本题是连通器原理的基础应用题，只要牢记连通器内液体静止时液面相平的核心特点，即可快速判断，属于易得分的基础题。
【难度系数】
0.6
2. 物理学与日常生活 如图所示的是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏及其结构示意图。如果地面有足够的水进入存水杯中，那么当水不再流动时，水面能达到的最高高度是（
A.位置1
B.位置2
C.位置3
D.位置4
B
）A.位置1
B.位置2
C.位置3
D.位置4
答案
2. B
解析
【分析】
要解决该问题，需利用连通器的原理：连通器是上端开口、底部相连通的容器，当容器内的液体静止时，各部分的液面保持相平。观察地漏结构，存水杯与下水管的连通部分构成连通器，当水不再流动时，存水杯中的水面应与连通的下水管侧的液面相平，据此判断水面的最高高度。
【解析】
地漏的存水杯和下水管的连通部分属于连通器，根据连通器原理，当连通器内的液体静止时，各容器的液面高度相平。当地面的水进入存水杯，水不再流动时，存水杯中的水面会与下水管侧的液面保持相平，对应图中的位置2，因此水面能达到的最高高度是位置2。
【答案】
B
【知识点】
连通器原理
【点评】
本题结合生活中的地漏结构，考查连通器原理的应用，体现了物理知识与日常生活的紧密联系，难度较低。
【难度系数】
0.3
要解决该问题，需利用连通器的原理：连通器是上端开口、底部相连通的容器，当容器内的液体静止时，各部分的液面保持相平。观察地漏结构，存水杯与下水管的连通部分构成连通器，当水不再流动时，存水杯中的水面应与连通的下水管侧的液面相平，据此判断水面的最高高度。
【解析】
地漏的存水杯和下水管的连通部分属于连通器，根据连通器原理，当连通器内的液体静止时，各容器的液面高度相平。当地面的水进入存水杯，水不再流动时，存水杯中的水面会与下水管侧的液面保持相平，对应图中的位置2，因此水面能达到的最高高度是位置2。
【答案】
B
【知识点】
连通器原理
【点评】
本题结合生活中的地漏结构，考查连通器原理的应用，体现了物理知识与日常生活的紧密联系，难度较低。
【难度系数】
0.3
3.船闸是利用连通器的原理进行工作的。如图所示，上游一艘客轮准备通过船闸进入下游。客轮进入闸室前，各闸门、阀门开闭状态正确的是（
A.关闭下游闸门D，打开下游阀门B
B.关闭下游闸门D，打开上游阀门A
C.打开下游闸门D，关闭下游阀门B
D.打开下游闸门D，关闭上游阀门A
B
）A.关闭下游闸门D，打开下游阀门B
B.关闭下游闸门D，打开上游阀门A
C.打开下游闸门D，关闭下游阀门B
D.打开下游闸门D，关闭上游阀门A
答案
3. B
解析
【分析】
要解决本题，需明确船闸利用连通器原理工作，当上游客轮进入闸室前，需让闸室水位与上游水位相平，这样船才能顺利驶入。此时应关闭下游闸门D，避免下游水域干扰，同时打开上游阀门A，使闸室与上游构成连通器，让两者水位逐渐齐平，为船进入闸室创造条件。
【解析】
船闸的工作流程中，上游船只进入闸室的步骤为：先关闭下游闸门D，防止下游的水进入闸室；再打开上游阀门A，使闸室与上游通过阀门连通，形成连通器，待闸室和上游水位相平后，上游的客轮即可驶入闸室。对选项逐一分析：A选项打开下游阀门B，会使闸室与下游连通，水位下降，无法与上游齐平，错误；B选项关闭下游闸门D，打开上游阀门A，符合上游客轮进入闸室前的操作要求，正确；C、D选项打开下游闸门D时，闸室与下游连通，此时水位未与上游齐平，船无法进入闸室，错误。
【答案】
B
【知识点】
连通器原理、船闸工作原理
【点评】
本题考查连通器原理在船闸中的实际应用，属于基础物理知识的应用，需掌握船闸从上游到下游的操作逻辑，明确各部件的开闭时机，难度适中，是常见的基础题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确船闸利用连通器原理工作，当上游客轮进入闸室前，需让闸室水位与上游水位相平，这样船才能顺利驶入。此时应关闭下游闸门D，避免下游水域干扰，同时打开上游阀门A，使闸室与上游构成连通器，让两者水位逐渐齐平，为船进入闸室创造条件。
【解析】
船闸的工作流程中，上游船只进入闸室的步骤为：先关闭下游闸门D，防止下游的水进入闸室；再打开上游阀门A，使闸室与上游通过阀门连通，形成连通器，待闸室和上游水位相平后，上游的客轮即可驶入闸室。对选项逐一分析：A选项打开下游阀门B，会使闸室与下游连通，水位下降，无法与上游齐平，错误；B选项关闭下游闸门D，打开上游阀门A，符合上游客轮进入闸室前的操作要求，正确；C、D选项打开下游闸门D时，闸室与下游连通，此时水位未与上游齐平，船无法进入闸室，错误。
【答案】
B
【知识点】
连通器原理、船闸工作原理
【点评】
本题考查连通器原理在船闸中的实际应用，属于基础物理知识的应用，需掌握船闸从上游到下游的操作逻辑，明确各部件的开闭时机，难度适中，是常见的基础题型。
【难度系数】
0.5
4. 如图所示，容器M、N内各盛有液面在同一水平面的水，其间用一带有阀门的斜管将两容器相连，当将管中央的阀门打开时，将发现的现象是（
A.水由M流向N，原因是斜管左端比右端高
B.水由N流向M，原因是N比M的水多
C.水不流动，原因是两容器水面一样高
D.水由N流向M，原因是连接N的斜管口处压强大于连接M的斜管口处压强
C
）A.水由M流向N，原因是斜管左端比右端高
B.水由N流向M，原因是N比M的水多
C.水不流动，原因是两容器水面一样高
D.水由N流向M，原因是连接N的斜管口处压强大于连接M的斜管口处压强
答案
4. C
解析
【分析】首先判断容器M、N与带阀门的斜管构成连通器，连通器的核心特点是：上端开口、底部相连通，当内部装有同种液体且液体静止时，各容器的液面总保持相平。本题中两容器初始液面已在同一水平面，打开阀门后，装置仍满足连通器的条件，此时两斜管端口处的液体压强相等，不存在压强差，因此水不会流动。
【解析】容器M、N上端均开口，底部通过带阀门的斜管相连，符合连通器的结构特征。根据连通器原理：当连通器内装有同种液体，且液体静止时，各容器中的液面总保持相平。初始时两容器液面已在同一水平面，打开阀门后，两容器通过斜管连通，仍满足连通器的条件，液面不会发生变化，因此水不会流动。
【答案】C
【知识点】连通器原理、液体压强
【点评】本题考查连通器的基本原理，属于基础题型，只要掌握连通器的特点即可快速判断，难度较低。
【难度系数】0.4
【解析】容器M、N上端均开口，底部通过带阀门的斜管相连，符合连通器的结构特征。根据连通器原理：当连通器内装有同种液体，且液体静止时，各容器中的液面总保持相平。初始时两容器液面已在同一水平面，打开阀门后，两容器通过斜管连通，仍满足连通器的条件，液面不会发生变化，因此水不会流动。
【答案】C
【知识点】连通器原理、液体压强
【点评】本题考查连通器的基本原理，属于基础题型，只要掌握连通器的特点即可快速判断，难度较低。
【难度系数】0.4
5. (2025临沂兰陵县期末)装修房屋时，工人师傅用一根灌有水(水中无气泡)的透明长塑料管，把软管的两端靠在墙面的不同地方并作出标记，如图所示，当塑料管的一端提高10 cm，最终管两端水面的高度差为
0
，这样做利用了连通器
的原理。答案
5. 0 连通器
解析
【分析】首先判断装置类型，透明长塑料管两端开口、底部连通，属于连通器；根据连通器原理，当连通器内装同种液体且静止时，液面保持相平，因此即使一端提高，最终两端水面仍相平，高度差为0，该操作利用了连通器原理。
【解析】连通器的定义是上端开口、底部互相连通的容器，当连通器内装有同种液体，且液体静止时，各部分的液面总保持相平。本题中的透明长塑料管满足连通器的结构特点，管内为同种液体（水），因此当塑料管一端提高后，最终管两端水面高度差为0，这一过程利用了连通器的原理。
【答案】0；连通器
【知识点】连通器原理
【点评】本题考查连通器原理的实际应用，属于基础题型，只要理解连通器的特点即可轻松解答，贴近生活实际，体现物理知识在生活中的应用。
【难度系数】0.6
【解析】连通器的定义是上端开口、底部互相连通的容器，当连通器内装有同种液体，且液体静止时，各部分的液面总保持相平。本题中的透明长塑料管满足连通器的结构特点，管内为同种液体（水），因此当塑料管一端提高后，最终管两端水面高度差为0，这一过程利用了连通器的原理。
【答案】0；连通器
【知识点】连通器原理
【点评】本题考查连通器原理的实际应用，属于基础题型，只要理解连通器的特点即可轻松解答，贴近生活实际，体现物理知识在生活中的应用。
【难度系数】0.6
