题目内容
【题目】两个底面积不同的(SA>SB)薄壁圆柱形容器A和B,容器足够高,分别盛有甲、乙两种液体,且两种液体对容器底部的压强相等,如图所示,若在两容器中同时倒入或同时抽出原液体,使两种液体对容器底部的压力相等,正确的判断是
A. 倒入的液体体积V甲,可能等于V乙
B. 抽出的液体体积V甲一定大于V乙
C. 倒入的液体高度h甲,可能小于h乙
D. 抽出的液体质量m甲一定大于m乙
【答案】D
【解析】
倒入或抽出液体前,,即,由图可知,h甲<h乙,所以ρ甲>ρ乙;
A.倒入液体的体积为V甲和V乙,则倒入后A容器中液面的高度,B容器中液面的高度,因为两种液体对容器底部的压力相等,所以G甲=G乙,由得,,,因为,且SA>SB,所以,又因为ρ甲>ρ乙,所以V甲<V乙,故A错误;
B.抽出液体的体积为V甲和V乙,则抽出后A容器中液面的高度,B容器中液面的高度,因为两种液体对容器底部的压力相等,所以G甲=G乙,由得,,,因为,且SA>SB,所以,又因为ρ甲>ρ乙,所以V甲可能大于V乙,也可能等于V乙,也可能小于V乙,故B错误;
C.倒入液体的高度△h甲和△h乙,则倒入后A容器中液面的高度h甲+△h甲,B容器中液面的高度h乙+△h乙,因为两种液体对容器底部的压力相等,所以G甲=G乙,由得,,
,
因为,且SA>SB,所以,又因为ρ甲>ρ乙,SA>SB,所以△h甲<△h乙,倒入的液体高度h甲,一定小于h乙;故C错误;
D.抽出液体的质量为m甲和m乙,则抽出后A容器中液面的高度,B容器中液面的高度,因为两种液体对容器底部的压力相等,所以G甲=G乙,由得,
,,即,因为,且SA>SB,所以m甲g>m乙g,即m甲>m乙,故D正确。
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