第十九届全国中学生物理竞赛复赛试题
一、(20分)某甲设计了1个如图复19-1所示的“自动喷泉”装置,其中A、B、C为3个容器,D、E、F为3根细管,管栓K是关闭的.A、B、C及细管D、E中均盛有水,容器水面的高度差分别为 和 如图所示.A、B、C的截面半径为12cm,D的半径为0.2cm.甲向同伴乙说:“我若拧开管栓K,会有水从细管口喷出.”乙认为不可能.理由是:“低处的水自动走向高外,能量从哪儿来?”甲当即拧开K,果然见到有水喷出,乙哑口无言,但不明白自己的错误所在.甲又进一步演示.在拧开管栓K前,先将喷管D的上端加长到足够长,然后拧开K,管中水面即上升,最后水面静止于某个高度处.
(1).论证拧开K后水柱上升的原因.
(2).当D管上端足够长时,求拧开K