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如图所示,质量相等的甲、乙两个薄壁圆柱形容器内分别盛有深度相同的A、B两种液体,且ρA=2ρB.两容器的底面积分别为S甲
题目内容:
如图所示,质量相等的甲、乙两个薄壁圆柱形容器内分别盛有深度相同的A、B两种液体,且ρA=2ρB.两容器的底面积分别为S甲和S乙,且S乙=2S甲.现将两个相同的小球分别放入甲、乙两容器中(没有液体溢出),小球在B液体中处于悬浮状态.下列判断正确的是( )
A. 放入小球前,甲容器的底部所受液体的压力大于乙容器底部所受液体的压力
B. 放入小球前,甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
C. 放入小球后,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强
D. 放入小球后,甲容器的底部所受液体的压强大于乙容器底部所受液体的压强优质解答
(1)放入小球前甲乙液面相同,ρA=2ρB,根据公式p=ρgh可知,甲容器的底部所受液体的压强大于乙容器底部所受液体的压强;又因为S乙=2S甲,根据公式F=pS可知,放入小球前,甲容器的底部所受液体的压力FA=ρAghS甲=2ρBghS甲,乙容器底部所受液体的压力FB=ρBghS乙=ρBgh2S甲=2ρBghS甲,即甲容器的底部所受液体的压力等于乙容器底部所受液体的压力,又因为容器质量相等,所以放入小球前,甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,故A错误,B错误.
(2)由于两容器为直壁容器,液体对容器底的压力等于液体重,甲液体的体积小于乙液体的体积,甲液体的重等于乙液体的重,所以甲对容器底部的压力等于乙对容器底部的压力,又因为底面积不同,故对桌面的压强不同,故C错误.
(3)分别在两容器中放入两个完全相同的金属球后,在甲中漂浮,在乙中悬浮,受到的浮力相等,根据公式F浮=ρgV排可知,小球在甲中排开液体的体积是小球在乙中排开液体体积的一半,甲容器的底面积是乙的一半,所以两液体升高的高度相等,因为A液体的密度大,根据公式P=ρgh可知,甲对容器底部的压强大于乙对容器底部的压强;故D正确.
故选D.
A. 放入小球前,甲容器的底部所受液体的压力大于乙容器底部所受液体的压力
B. 放入小球前,甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
C. 放入小球后,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强
D. 放入小球后,甲容器的底部所受液体的压强大于乙容器底部所受液体的压强
优质解答
(2)由于两容器为直壁容器,液体对容器底的压力等于液体重,甲液体的体积小于乙液体的体积,甲液体的重等于乙液体的重,所以甲对容器底部的压力等于乙对容器底部的压力,又因为底面积不同,故对桌面的压强不同,故C错误.
(3)分别在两容器中放入两个完全相同的金属球后,在甲中漂浮,在乙中悬浮,受到的浮力相等,根据公式F浮=ρgV排可知,小球在甲中排开液体的体积是小球在乙中排开液体体积的一半,甲容器的底面积是乙的一半,所以两液体升高的高度相等,因为A液体的密度大,根据公式P=ρgh可知,甲对容器底部的压强大于乙对容器底部的压强;故D正确.
故选D.
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