题目内容
【题目】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 150cm2.容器甲中盛有 10cm 高的水,容器乙中盛有 15cm 高的酒精.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.(ρ酒精=0.8×103kg/m3)下列说法正确的是:
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A. 甲容器内水的质量为 2kg
B. 乙容器内酒精对容器底部的压强为 1.5×103 帕
C. 当质量 m 的范围为 1.2kg<m<2kg 时,才能满足 p水>p酒精
D. 当质量 m 的范围为 1.2kg<m<1.8kg 时,才能满足 p水>p酒精
【答案】AD
【解析】
(1)已知甲容器的底面积和水的高度,可求水的体积,然后利用密度公式变形m
求解水的质量;(2)已知酒精的密度和深度,利用压强公式p
求解乙容器内酒精对容器底部的压强;(3)从图可知,甲和乙两容器的形状规则,知道容器的底面积,容器内液体的深度和液体的密度,可利用公式m
计算出水和酒精未抽出之前的质量,再利用公式G
计算出其重力;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
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。
(1)甲容器内水的体积为V
Sh
200
×10cm=2000
=2×
,由
可得,水的质量:m
1.0×
kg/
×2×
2kg.故A正确;
(2)乙容器内酒精对容器底部的压强:p
0.8
pa,故B错误;
(3)乙容器内酒精的质量为:
0.8
kg/
,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,而
,由公式p
可得:
即:
,解得:△m
1.2kg;所以抽出液体的质量范围:1.2kg
△m
1.8kg.故C错误,D正确.
故选AD.
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