两个盛有不同液体的圆柱形容器A和B,底面积不同(SA<SB),有一个小球甲浸没在容器A的液体中,另一个小球乙浸没在容器B的液体中,两容器中的液面高度相等,这时液体对容器底部的压力相等.若将两个小球分别从液体中取出后,两容器中液体对容器底部的压强相等,则下列选项中一定正确的是
A.甲球的质量小于乙球的质量
B.甲球的质量大于乙球的质量
C.甲球的体积小于乙球的体积
D.甲球的体积大于乙球的体积
试题答案
D
试题解析
放入金属球后液面等高、液体对容器底部的压力相等,根据液体压强公式知道两容器里的液体密度关系;
而液体对圆柱形直壁容器底的压力F=ps=ρghs=ρvg=mg,知道放入金属球后液体对容器底的压力相等,从而得出放入金属球后A容器中排开的液体重要大于B容器中排开的液体重,从而得出答案.
解答:∵hA=hB,SA<SB,
液体对容器底部的压力相等;
根据公式P=可知,F=PS=ρghS;
因为两容器中的液面高度相等,这时液体对容器底部的压力相等;所以液体密度关系为ρA>ρB,
再利用公式P=ρgh可知,B液体的密度小于A液体的密度;
将两个小球分别从液体中取出后,两容器中液体对容器底部的压强相等,
可知,B液体的深度大于A液体的深度,
根据公式F=PS可知,B液体底部受到的压力大,
∵F=ps=ρghs=ρvg=mg,
现在,将金属球浸没于液体后,液体对A容器底的压力等于液体对B容器底的压力;
A排开液体重要比B排开液体重大,所以甲球的体积大于乙球的体积.
故选D.
点评:对圆柱形直壁容器,知道液体对容器底的压力F=ps=ρghs=ρvg=mg是本题的关键.
