一、参考解答 实践证明，甲的设计是正确的，所以乙的结论肯定是错的。 （1）设大气压为 ，水的密度为 。拧开 前的情况如图复解19-l的（a）图所示。由流 体静力学可知， 、 中气体的压强为 （1） 中气体的压强为 （2） 由（1）、（2）两式可得 即 ，当拧开 后， 中气体压强降至 ，此时 （3） 即 管中容器 水面以上的那一段水柱所受合力向上，所以 管中水柱上升。 （2）拧开 后，水柱上升，因 管上端已足够长，故水不会从管口喷出．设到 中的水面静止时 中增加水量的体积为 ，则 中减少水量的体积亦为 ，其水面将略有降低，因而 及 中气体压强路有下降， 中的水将通过 管流入 中，当从 流入水量的体积等于 时， 、 中气体压强恢复原值。因为 、 、 的半径为 管半径的60倍，截面积比为3600倍，故 、 、 中少量水的增减（ ）引起的 、 、 中水面高度的变化可忽略不计，即 和 的数值保持不变。 设 中水面静止时与 中水面的高度差为 ，（见图复解19-1（b）），则有 （4） 由此可得 （5） （3）将图复解 19-l（a）和(b)两图相比较可知，其差别在于体积为 的水从 移至 中，另 的水又由 移入 中，前者重力势能减少，而后者重力势能增大，前者的重力势能减少量为 （6） 中增加的水柱的重心离 中水面的高度为 ，故后者的重力势能增量为 高中物理竞赛题 高中物理竞赛模拟题 高中物理全国竞赛题