底面积分别为4×10-2m2和1×10-2m2的甲、乙两个容器分别盛有相同深度的酒精和水,如图所示,通过测量得到甲容器内酒精的体积为2×10-2m3.(酒精的密度为0.8×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)甲容器内酒精的质量m.
(2)乙容器底部受到的水的压强p.
(3)某同学在两容器中分别抽去相同体积的液体后,使剩余部分的液体对甲、乙容器底部的压强相等,那么在两容器中分别抽去液体的体积为多少?
网友回答
已知:V酒精=2×10-2m3 ρ酒精=0.8×103kg/m3 S甲=4×10-2m2 ρ水=1.0×103kg/m3? g=10N/kg?? S乙=1×10-2m2
求:(1)m酒精=?(2)p水=?(3)△V=?
解:
(1)∵ρ=,
∴酒精的质量为m酒精=ρ酒精?V酒精=0.8×103kg/m3×2×10-2m3=16kg;
(2)水的深度为h水=h酒精===0.5m,
水对乙容器底的压强为p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa;
(3)乙容器中水的体积为V水=S乙?h水=1×10-2m2×0.5m=0.5×10-2m3;
设从两容器中抽出液体的体积为△V,根据题意得
ρ酒精g?=ρ水g?
代入数值,得0.8×103kg/m3×10N/kg×=1.0×103kg/m3×10N/kg×
解得△V=1.25×10-3m3.
答:(1)甲容器内酒精的质量为16kg.
(2)乙容器底部受到的水的压强为5000Pa.
(3)在两容器中分别抽去1.25×10-3m3的液体后,剩余部分的液体对甲、乙容器底部的压强相等.
解析分析:(1)已知酒精的密度和体积,利用公式m=ρV得到酒精的质量;
(2)已知酒精的体积和容器的底面积,可以得到酒精的深度,已知水的深度等于酒精的深度,利用公式p=ρgh计算水对容器底的压强;
(3)已知乙容器的底面积和水的深度,可以得到水的体积;设两容器抽出的液体体积为△V,根据p=ρgh列出方程求解.
点评:此题考查了密度计算公式、液体压强计算公式、体积计算公式的应用,其中第三小题根据液体压强公式列出方程求解体积,综合性较强,有一定的难度.