如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为200cm2和100cm2.容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精.则容器甲中液体对容器

发布时间:2020-08-05 13:09:27

如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为200cm2和100cm2.容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精.则容器甲中液体对容器底产生的压强为________?Pa;若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后,剩余水对容器甲底部的压强为p水,剩余酒精对容器乙底部的压强为p酒精.当质量m的范围为________时,才能满足p水>p酒精.(g取10N/kg,ρ酒精=0.8×103kg/m3)

网友回答

2000    0.8kg<m<2.4kg

解析分析:(1)已知水的深度,根据公式p=ρgh水可求甲容器中水对容器底部的压强;
(2)根据密度公式求出甲乙容器中液体的质量,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,当p水>p酒精时,由公式p=列出一个压强的不等式,进一步求出抽出液体的质量范围.

解答:(1)容器甲中液体对容器底产生的压强:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)∵ρ=,
∴酒精和水的质量分别为:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.2m×200×10-4m2=4kg,
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8×103kg/m3×0.3m×200×10-4m2=2.4kg,
∵甲乙容器为圆柱形容器,
∴液体对容器底的压力:
F=pS=ρghS=ρgV=mg,
当从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后,
剩余水对容器甲底部的压强:
p水===,
剩余酒精对容器甲底部的压强:
p酒精===,
∵p水>p酒精
∴>
解得:m>0.8kg.
抽出液体的质量范围为:
0.8kg<m<2.4kg.
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