题目内容

7.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器A和B(SA>SB),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.若在A容器中倒入或抽出甲液体,在B容器中倒入或抽出乙液体,使两液体对容器底部的压力相等,正确的判断是(  )
A.倒入的液体高度h甲可能等于h乙B.倒入的液体高度h甲可能小于h乙
C.抽出的液体高度h甲可能大于h乙D.抽出的液体高度h甲一定小于h乙

分析 由题意分析:因为p甲=p乙,可得$\frac{{F}_{甲}}{{S}_{A}}$=$\frac{{F}_{乙}}{{S}_{B}}$,又因为SA>SB,所以原容器所装的甲液体质量大于乙液体,所以现在抽出或倒入时都要使得乙溶液装入B瓶的质量多一些才符合题意;  当密度一定时质量与体积成正比,所以倒入或抽出体积越多,倒入或抽出的液体质量也应越多,但因为p甲=p乙,可得ρAghA=ρBghB,所以ρA>ρB.然后用排除法即可得出结论.

解答 解:因为p甲=p乙,可得$\frac{{F}_{甲}}{{S}_{A}}$=$\frac{{F}_{乙}}{{S}_{B}}$,又因为SA>SB,所以F甲>F乙,
由于圆柱形容器里面液体产生的压力与液体的重力相等,则容器所装的甲液体重力大于乙液体,即G甲>G乙,
因为p甲=p乙,可得ρAghA=ρBghB,由图可知:hA<hB,所以,ρA>ρB;
设倒入或抽出液体后,压力变化量为△F(等于液体重力变化量),
若倒入液体时,容器底所受压力为F'=F+△F,要使压力相等,则△F甲<△F乙.
若抽出液体时,容器底所受压力为F'=F-△F,要使压力相等,则△F甲>△F乙.
分两种情况讨论:
(1)倒入液体时,必须使△F甲<△F乙,就是ρA△V甲<ρB△V乙,因为ρA>ρB,所以△V甲必须小于△V乙,又因为SA>SB,所以△h甲<△h乙,即倒入的液体高度h甲一定小于h乙,故AB错误;
(2)抽出液体时,必须使△F甲>△F乙,就是ρA△V甲>ρB△V乙,因为ρA>ρB,所以△V甲和△V乙大于、小于、等于都可能,又因为SA>SB,所以,又分为3种情况:
①若△V甲=△V乙,则△h甲<△h乙;
②若△V甲>△V乙,则△h甲可能大于或等于△h乙;
③若△V甲<△V乙,则△h甲<△h乙.
所以,故C正确、D错误.
故选C.

点评 这是一道推理判断题,先根据两种液体对容器底部的压强相等.判断两液体的密度大小和两容器底部所受压力的大小,然后对各个选项逐一分析即可得出答案.

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