(2011•闸北区一模)两个盛有不同液体的圆柱形容器A和B,底面积不同(SA<SB),有一个小球甲浸没在容器A的液体中,

(2011•闸北区一模)两个盛有不同液体的圆柱形容器A和B,底面积不同(SA<SB),有一个小球甲浸没在容器A的液体中,另一个小球乙浸没在容器B的液体中,两容器中的液面高度相等,这时液体对容器底部的压力相等.若将两个小球分别从液体中取出后,两容器中液体对容器底部的压强相等,则下列选项中一定正确的是(  )
A.甲球的质量小于乙球的质量
B.甲球的质量大于乙球的质量
C.甲球的体积小于乙球的体积
D.甲球的体积大于乙球的体积
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速1 幼苗

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解题思路:放入金属球后液面等高、液体对容器底部的压力相等,根据液体压强公式知道两容器里的液体密度关系;
而液体对圆柱形直壁容器底的压力F=ps=ρghs=ρVg=mg,知道放入金属球后液体对容器底的压力相等,从而得出放入金属球后A容器中排开的液体重要大于B容器中排开的液体重,从而得出答案.

(1)∵hA=hB,SA<SB
液体对容器底部的压力相等;
根据公式p=[F/S]可知,F=pS=ρghS;
因为两容器中的液面高度相等,这时液体对容器底部的压力相等;又因为SA<SB,所以液体密度关系为ρA>ρB
(2)根据公式根据公式p=[F/S]可知,B容器受到液体的压强较小;
将两个小球分别从液体中取出后,两容器中液体对容器底部的压强相等; 根据F=pS,两个容器内液体对容器底的压强相等,底面积不相等,则FA<FB,A容器内液体对容器底的压力小于B容器内液体对容器底的压力,
(3)刚开始压力相等,高度相等,推出密度之比等于底面积的反比,拿出球以后,假设两球体积相等,那么两液体下降的高度和底面积成反比,根据压强相等列式
ρAg(h-hA)=ρBg(h-hB) hA指A容器下降的液面高度,hB指B容器下降的液面高度

ρA
ρB=
h−hA
h−hB=
SB
SA 推出 SA(h-hA)=SB(h-hB
即h(SA-SB)=SAhA-SBhB<0
该式中SAhA恰好代表A球的体积,SBhB恰好代表B球的体积,
所以甲球的体积小于乙球的体积.但无法判断俩两个小球排开的体积的大小,还不知道两球的密度关系,所以无法判断质量的关系,故ABC错误.
故选D.

点评:
本题考点: 液体的压强的计算.

考点点评: 本题考查压强、压力等的有关问题,对圆柱形直壁容器,知道液体对容器底的压力F=ps=ρghs=ρvg=mg是本题的关键.

1年前

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