如图所示是利用塑料瓶、塑料管、橡皮塞等材料制作的小喷泉装置．其中A是用一个塑料瓶割去瓶底部分后留下的瓶嘴部分．B、C是两个侧壁上有一个圆孔的塑料瓶．先把图示中B瓶装满水

Question

如图所示是利用塑料瓶、塑料管、橡皮塞等材料制作的小喷泉装置．其中A是用一个塑料瓶割去瓶底部分后留下的瓶嘴部分．B、C是两个侧壁上有一个圆孔的塑料瓶．先把图示中B瓶装满水，C瓶不加水，再往A中加一些水，不要让水没过喷嘴．当A中的水流到C中时，就可以看到喷泉了．
（1）设大气压强为P ₀ ，水的密度为ρ，已知h ₁ 、h ₂ ，则B中液面处的压强为______．
（2）假设在喷嘴处安装足够长D管，水柱不会从D管中喷出．设到D管中水面静止时，其增加水量的体积△V，A、B、C瓶中的水将通过管子流动，则水从B移至D中，重力势能增加量△E ₂ 为______．
（3）由此可知，D中的水柱将上下振动，最后D中的水面将停在距A中水面______处．
（已知A、B、C瓶子的横截面积比D管的横截面积大很多且水面静止后A、B、C中都有水）

Answer 1

（1）根据题意可知，B中液面处的压强等于C中液面处的压强．考虑C中液面处的压强，根据平衡条件可知，P _B =P _C =P ₀ +ρg（h ₁ +h ₂ ）．
（2）由图根据题意可知，D中液面上升的最大高度为h ₁ +h ₁ +h ₂ ，故重力势能的增加量△E ₂ 为mg• (1)/(2) ( 2h 1 + h 2 ) = ρg△V( h 1 +(1)/(2) h 2 ) ．
（3）最后D中的水面将停止时，B中液面处的压强等于C中液面处的压强，由平衡条件可知，D中液面的相对B面的高度等于A面相对于C面的高度，即h+h ₁ =h ₁ +h ₂ ，所以
最后D中的水面将停在距A中水面h ₂ 处．
故答案为：P ₀ +ρg（h ₁ +h ₂ ）， ρg△V( h 1 +(1)/(2) h 2 ) ，h ₂