题目内容

8.如图所示,水平地面上的轻质圆柱形容甲、乙分别盛有质量均为800g的水和酒精,其中容器底面积S乙=2S甲=200cm2,此时,水对容器底部的压力为8N.现有物体A、B(其中ρB=3ρA=6g/cm3,VA=2VB=20cm3),请在物体A、B和容器甲、乙中各选择一个,当把物体放入容器中后(液体不会溢出),可使容器对水平地面的压力最大且压强最大,则最大压强为860Pa.(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)

分析 (1)图甲为直壁容器,水对容器底部的压力等于其重力,利用G=mg计算即可;
(2)水平面上物体的压力和自身的重力相等,要使容器对水平地面的压力最大,则选物体A、B中重力最大的物体,根据G=mg=ρVg比较两物体的重力即可得出答案;由p=$\frac{F}{S}$可知,要使压强最大,则容器的底面积为最小,进一步根据压强公式求出最大压强.

解答 解:(1)水对容器底部的压力:F压=G水=m水g=0.8kg×10N/kg=8N;
(2)因水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为800g的水和酒精,
所以,甲、乙两容器的总重力相同,G容器=G水=8N,
若要使容器对水平地面的压力最大,应选择重力最大的物体,
GA=mAg=ρAVAg=$\frac{1}{3}$×6×103kg/m3×20×10-6m3×10N/kg=0.4N,
GB=mBg=ρBVBg=6×103kg/m3×10×10-6m3×10N/kg=0.6N,
因为GB>GA,所以,选择物体B;
物体B和装液体容器对水平地面的最大压力:F最大=G容器+GB=8N+0.6N=8.6N,
由p=$\frac{F}{S}$可知,要使压强最大,则容器的底面积最小,
已知S乙=2S甲=200cm2,甲容器底面积最小,且S甲=100cm2.
所以应选择物体B放在底面积最小的甲容器中,
则p最大=$\frac{{F}_{最大}}{{S}_{最小}}$=$\frac{8.6N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=860Pa.
故答案为:8;860.

点评 本题考查液体压强和密度公式、固体压强公式的应用,关键是知道增大压强的方法,能判断出何时压力最大和压强最大.

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