高三物理流体柱模型题有很多,以下列举几个例子:
1. 已知水银柱封住一空气柱,在温度不变的情况下,当空气柱的长度减小时,它的压强也随之减小。解释这个现象。
2. 半径相同的两个空心小球,分别用一根弹簧悬挂起来,静止时,两小球对弹簧的拉力相同,将两小球浸没水中后释放,观察哪个先落地。
3. 水平放置的容器底部有一小孔,容器内有一轻质小球用细线悬挂并浸没在水中,当剪断细线后,小球将向上运动,请解释其原因。
以上题目均涉及流体柱相关的物理知识,考察了学生对流体压力、压强、浮力等概念的理解和运用。
例题:
一圆柱形容器内有一段流体柱,已知该容器的截面积为S,流体柱的高度为h,密度为ρ,重力加速度为g。求流体柱对容器底部的压强P。
解析:
流体柱对容器底部的压力等于其底部受到的压力,即F = pS。
由于流体柱的高度为h,所以其体积为V = Sh。
根据密度公式,流体柱的质量为m = ρV。
由于流体柱受到的重力等于其压力,所以有mg = F = pS。
将质量和体积的表达式代入上式,得到p = mg/S = ρgh。
所以,流体柱对容器底部的压强为ρgh。