如图所示,圆柱形容器A和B放在水平地面上,它们的底面积分别为2×10-2米2和1×10-2米2.A容器中盛有0.2米高的水,B容器中盛有0.3米高的酒精.(ρ酒精=0.8×103千克/米3)求:
①A容器中水对容器底部的压强p水.
②B容器中酒精的质量m酒精.
③若在两容器中抽出相同质量的水和酒精后,剩余液体对容器底部的压强分别为p水′和p酒精′.请计算当p水′>p酒精′时,抽出液体的质量范围.
网友回答
解:①A容器中水对容器底部的压强p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa;???????
答:A容器中水对容器底部的压强为1960帕;
②B容器中酒精的质量m酒精=ρ酒精V酒精=0.8×103kg/m3×1×10-2m2×0.3m=2.4kg;
答:B容器中酒精的质量为2.4kg;?????????????????????
③若p水′>p酒精′
则F水>F酒精;
所以(m水-△m)gS水>(m酒精-△m)gS酒精
代入数据(1000kg/m3×2×10-2m2×0.2m-△m)×9.8N/kg×2×10-2m2>(2.4kg-△m)×9.8N/kg×1×10-2m2;
整理可得△m>0.8kg;
抽出液体的质量范围:0.8kg<△m<2.4kg.
答:抽出液体的质量范围:0.8kg<△m<2.4kg.
解析分析:(1)已知水的深度,根据公式p水=ρ水gh水?可求A容器中水对容器底部的压强p水.
(2)已知酒精的深度和容器的底面积,可求酒精的体积,再利用公式m=ρV可求B容器中酒精的质量m酒精.
(3)根据公式P=可知,F=PS,当p水′>p酒精′时,水对容器地面的压力大,因为容器形状规则,液体对容器底部的压力等于自身的重力,进一步求出抽出液体的质量范围.
点评:本题考查液体压强和密度公式的应用,难点是求压强公式求出抽取液体的质量范围.