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108國中會考自然科第39題
題目
在水平桌面上,放置一個從左至右,管口口徑依序變大的盛水連通管。今在三管管口上各放置與管口口徑相同的甲、乙、丙三活塞,活塞與管壁、水面完全密合且可以在管壁上自由滑動,忽略活塞與管壁間的摩擦力,當三活塞達到靜止平衡時,三管內的水面齊高,如圖(十八)所示,則關於活塞甲、乙、丙的重量大小關係,下列何者正確?
(A)甲=乙=丙
(B)乙>甲=丙
(C)甲>乙>丙
(D)丙>乙>甲
答案
D
解析
本題主要是問壓力與重量大小關係。
當三管內的水面齊高時,表示水面受到甲、乙、丙三活塞的壓力相等。
P甲 = P乙 = P丙 ( P =W / A)
W甲/ A甲 = W乙/ A乙 = W丙/ A丙
因為A丙>A乙>A甲
所以W丙>W乙>W甲
P:壓力 ; W:活塞重量 ; A:管口面積
(D)選項,活塞重量大小關係,丙>乙>甲是正確。
所以答案選D。
解題技巧
本題中的關鍵詞「三管內的水面齊高」,表示水面受到甲、乙、丙三活塞的壓力相等。當壓力一定時,活塞重量與管口面積成正比,所以管口口徑越大,活塞重量就越大。
知識節點
壓力
原理
一、壓力:物體每單位面積所受到的垂直力,稱為壓力。
1. P = F⊥/A P壓力;F⊥垂直力;A受力面積
(1)P一定,F⊥與A成正比。
(2)F⊥一定,P與A成反比。
2.單位:公克重/平方公分、公斤重/平方公尺。
3.應用:吸管削尖,因受力面積小,壓力大,就能輕鬆的插入飲料。
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