Question

20．如图所示，底面积相同的甲、乙、丙三只容器内装有相同液面高度的水，水面上均装有50克浓度为1.46%的稀HCl的容器，若分别往稀HCl中加入65克锌粒，充分反应后，那么容器底部受到的压强增大最多的是哪一个？（整个过程中水没有溢出）（　　）

• A． 甲
• B． 乙
• C． 丙
• D． 无法确定

Answer 1

分析 （1）由化学方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑可知，锌粒与稀HCl反应放出氢气，但容器内物质的质量会增大，重力增大；
（2）根据漂浮条件F_浮=G_物可知，漂浮的容器排开水的体积变小，由盛水容器的形状可知，甲容器为敞口的，乙为缩口的，由体积计算公式V=Sh可知，横截面积越小，液体上升的高度越大，最后由p=ρgh判断出压强增大最多的容器．

解答 解：（1）在装有稀HCl的容器中放入锌粒后，会发生化学反应生成氢气，但容器内物质的质量会增大，由G=mg可知，容器内物质的重力增大，所以漂浮的容器的总重G_物增大，由漂浮条件F_浮=G_物可知，浮力变大，由阿基米德原理F_浮=ρgV_排可知，排开水的体积变大；
（2）由题意知，未放入锌粒前，三个容器内水的深度h相等，根据p=ρgh可知，水对容器底部的压强相同；
由盛水容器的形状可知，甲容器为敞口的，乙为缩口的，由体积计算公式V=Sh可知，在多排开相同体积水的条件下，横截面积越小，液体上升的高度越大，所以乙容器内水上升的高度最大，甲容器内水上升的高度最小，由压强公式p=ρgh可知，压强增大最多的容器是乙，压强增大最小的容器是甲，即：p_乙＞p_丙＞p_甲．
故选B．

点评 本题考查了液体压强公式、漂浮条件、阿基米德原理公式的综合应用，正确理解和灵活运用公式是解题的关键．