题目
千斤顶在工作时,小活塞比大活塞运动得()。A. 快B. 慢C. 相等D. 前三者都不是
千斤顶在工作时,小活塞比大活塞运动得()。
A. 快
B. 慢
C. 相等
D. 前三者都不是
题目解答
答案
A. 快
解析
本题考查液压千斤顶的工作原理,核心在于理解帕斯卡原理及体积流量守恒。
- 帕斯卡原理指出,密闭液体的压强各向相同。因此,小活塞施加的压强会传递给大活塞,使大活塞产生更大的力。
- 体积流量守恒要求小活塞排开的液体体积等于大活塞排开的体积。由于小活塞面积较小,其移动距离必须更大,从而导致速度更快。
关键分析步骤
- 压强相等:根据帕斯卡原理,小活塞和大活塞处的压强相等,即 $P_小 = P_大 = \frac{F}{S}$。
- 体积守恒:单位时间内,小活塞排开的液体体积 $S_小 \cdot v_小$ 必须等于大活塞排开的体积 $S_大 \cdot v_大$,即 $S_小 \cdot v_小 = S_大 \cdot v_大$。
- 速度关系:由体积守恒公式可得 $\frac{v_小}{v_大} = \frac{S_大}{S_小}$。由于 $S_大 > S_小$,因此 $v_小 > v_大$,即小活塞运动得更快。