如圖所示,水平地面上底面積分別為、的輕質圓柱形容器中分別裝有*、乙兩種液體,其質量、高度的關係如表一所示.表一...
問題詳情:
如圖所示,水平地面上底面積分別為、的輕質圓柱形容器中分別裝有*、乙兩種液體,其質量、高度的關係如表一所示.
表一 | 表二 | ||||
液體 | 質量 | 高度 | 液體 | 質量 | 高度 |
* | |||||
乙 |
①若*液體是水,高度為米,求水對容器底部的壓強.
②求*、乙兩種液體的密度之比.
③現有物體、,其質量、體積的關係如表二所示.請在物體、和液體*、乙中各選擇一個,當把物體浸沿在液體中(液體不會溢出),容器對水平地面壓強變化量、液體對容器底部壓強變化.要求寫出選擇的液體和放入其中的物體,並求出比的最大值.(説明:②與③小題答題所涉及的物理量均用字母表示)
【回答】
(1) 980Pa;(2) 4:3.(3)
【解析】
【分析】
①已知水的深度,根據p水=ρ水gh求液體的壓強;
②已知液體A和液體B質量相等,根液體的密度公式、V=Sh分別列出液體A和液體B質量的關係式,即可求得液體A和液體B的密度之比;
③對水平地面壓強變化量△p1=;液體對容器底部壓強變化量△p2=ρg△h;寫出增加的壓強之比,經討論得出最大壓強.
【詳解】
①若*液體是水,高度為0.1米,求水對容器底部的壓強:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
②由題知,液體A和液體B的質量均為m,根據ρ=、V=Sh可得,
液體*的質量:m*=ρ*V*=ρ*×S×3h,
液體乙的質量:m乙=ρ乙V乙=ρ乙×2S×2h,
則ρ*×S×3h=ρ乙×2S×2h,
解得,*、乙兩種液體的密度之比:
ρ*:ρ乙=4:3;
③容器對水平地面壓強為固體產生的,根據p=,因輕質圓柱形容器容器,對地面的壓力的增加量等於放入液體的物體的重力,
對水平地面壓強變化量△p1=;
液體對容器底部壓強變化量△p2=ρg△h;
==,要使比值最大,故應將A物體放入乙液體中,
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知識點:壓強單元測試
題型:計算題