题目内容

1.如图所示,将甲、乙两个容器放在水平桌面上,甲、乙两容器的底面积分别为S甲和S乙.甲容器中盛有密度为ρ1的液体,乙容器中盛有密度为ρ2的液体.现将体积相等的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后,物体A悬浮,物体B漂浮且有一半体积露出液面,此时两容器中液面相平.液体对甲容器底部的压强为p1、压力为F1,液体对乙容器底部的压强为p2、压力为F2.已知物体A与物体B的密度之比为2:3,S乙等于4S甲.则(  )
A.pl=p2,F1>F2B.3p1=p2,6Fl=F2C.p1<p2,12F1=F2D.p1>p2,F1=4F2

分析 根据公式p=ρgh比较容器底部所受的压强,再根据公式F=pS比较液体对容器底的压力.
物体A悬浮,A的密度等于液体的密度ρ1,物体B漂浮,B的密度小于液体的密度,又因为B的密度大于A的密度,所以ρ2>ρ1.B漂浮,浮力等于重力,根据公式 F浮=ρ2g$\frac{V}{2}$=GB=ρBVg 得出B的密度与该液体密度的关系.

解答 解:(1)液体对甲容器底部的压强p1=ρ1gh,液体对乙容器底部的压强p2=ρ2gh,
物体A悬浮,A的密度等于液体的密度ρ1,物体B漂浮,B的密度小于液体的密度,又因为B的密度大于A的密度,所以ρ2>ρ1,
所以p2>p1.
(2)B漂浮,F浮=GB,
所以:F浮=ρ2g$\frac{V}{2}$=GB=ρBVg 可知ρ2=2ρB,
液体对甲容器底部的压力F1=P1S甲=ρ1ghS甲=ρAghS甲
液体对乙容器底部的压力F2=P2S乙=ρ2ghS乙=2ρBghS乙,
所以$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{{ρ}_{A}gh{S}_{甲}}{2{ρ}_{B}gh{S}_{乙}}$=$\frac{2×1}{2×3×4}$=$\frac{1}{12}$,
即12F1=F2.
故选C.

点评 本题考查液体压强和压力的比较,浮力公式的应用,关键是各个公式及其变形的应用,对形状不规则的容器求压力应先求压强,因为压力不等于重力,物体漂浮时密度小于液体密度,物体悬浮时密度等于液体密度.

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