题目内容
【题目】如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内分别装有密度不同的液体。在两个烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,烧杯甲、乙对桌面的压强为p甲、p乙,若将两个体积相等的实心物体M、N分别轻轻地放入甲、乙两容器中,发现M漂浮在甲液面上,N悬浮在乙液体中,两容器中液体均未溢出。则下列说法正确的是
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A. 甲、乙两烧杯对桌面的压强p甲与p乙的大小无法确定
B. M、N两物体的密度关系ρM>ρN
C. 放入M、N两物体后,容器底增加的压强为△p甲<△p乙
D. 放入M、N两物体后,容器对桌面增加的压力为△F甲=△F乙
【答案】C
【解析】
由图可知,A、B所处的深度关系为hA>hB,因A、B两点压强相等,即pA=pB,由p=ρgh可知两液体的密度关系为ρ甲<ρ乙,因圆柱形容器内液体对容器底部的压力和液体的重力相等,由G=F=pS可知,A点和B点液面以上两液体的重力相等,又因A、B两点距离杯底同一高度,所以,A点和B点液面以下两液体的体积相等,由G=mg=ρVg可知,A点液面以下液体的重力小于B点液面以下液体的重力,综上可知,甲容器内液体的重力小于乙容器内液体的重力,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,由
可知,甲、乙两烧杯对桌面的压强关系为p甲<p乙,故A错误;
将两个体积相等的实心物体M、N分别轻轻地放入甲、乙两容器中,发现M漂浮在甲液面上,N悬浮在乙液体中,因物体的密度小于液体的密度时漂浮,物体密度等于液体密度时悬浮,所以,ρM<ρ甲,ρN=ρ乙,则ρM<ρN,故B错误;
因实心物体M、N的体积相等,M漂浮在甲液面上时排开甲液体的体积小于N悬浮在乙液体中排开液体的体积,由
可知,放入M、N两物体后,乙烧杯内液面上升的高度较大,由△p=ρg△h可知,乙烧杯内的液体密度大,上升的高度大,则乙容器底增加的压强大,即△p甲<△p乙,故C正确;
因乙液体的密度大,N排开液体的体积大,由F浮=ρgV排可知,M受到的浮力小于N受到的浮力,因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以实心物体的重力关系为GM<GN,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,由△F=G物可知,容器对桌面增加的压力为△F甲<△F乙,故D错误。
故选C。