如图所示,两个底面积大小分别为10厘米2和8厘米2的薄壁圆柱形容器A和B放置在水平桌面上,已知A容器内部液体甲对容器底部产生的压强为3136帕,B容器内部盛的液体乙是水,且两容器中的液体液面高度均为0.4米.
(1)求甲液体的密度ρ甲.
(2)求乙液体(水)对B容器底部的压力F乙
(3)若再从A、B两容器内同时抽出体积(△V)相等的液体后,甲乙两种液体对容器底部的压强分别为p′甲和p′乙,请通过计算比较它们的大小关系及其对应的△V的取值范围.
网友回答
解:(1)∵p=ρg?h
∴ρ甲===800kg/m3.
(2)乙液体(水)对B容器底部的压力:
F乙=G乙=ρ乙s乙hg=1×103kg/m3×8×10-4m2×0.4m×9.8N/kg=3.136N,
液体乙对容器底部产生的压强:
p乙===3920Pa.
(3)若p′甲=p′乙
则:(p甲-)=(p乙-)
∴△V===1.78×10-4m3.?
∴p′甲=p′乙=p乙-=3920Pa-=1742.2Pa.
∴当0<△V<1.78×10-4m3时,p′甲<p′乙;
当△V=1.78×10-4m3时,p′甲=p′乙;
当1.78×10-4m3<△V<3.2×10-4m3时,p′甲>p′乙.
答:(1)求甲液体的密度为800kg/m3.
(2)乙液体(水)对B容器底部的压力为3.136N;
(3)当0<△V<1.78×10-4m3时,p′甲<p′乙
当△V=1.78×10-4m3时,p′甲=p′乙;
当1.78×10-4m3<△V<3.2×10-4m3时,p′甲>p′乙.解析分析:(1)根据液体压强公式的变形式求出甲液体的密度;(2)根据V=sh求出水的体积,根据m=ρV求出水的质量,再根据水对容器底部的压力和自身的重力G=mg求出对B容器底部的压力,进一步根据压强公式求出产生的压强;(3)根据h=求出两液体深度的变化量,根据P=ρgh求出压强的变化量,进一步求出两液体对容器底部压强相等时同时抽出液体的体积(△V),进一步比较它们的大小关系及其对应的△V的取值范围.点评:本题考查了液体压强公式、体积公式、密度公式、重力公式的灵活运用,关键是公式及其变形式的灵活运用,难点是根据两液体对容器底部压强相等得出同时抽出液体的体积(△V).