問題詳情:
在兩個完全相同的容器中分別倒入*和乙兩種不同的液體,如圖所示,下列分析正確的是( )
A.若*和乙的質量相等,則*的密度小於乙的密度
B.若*和乙對容器底部的壓強相等,則*的密度小於乙的密度
C.若*和乙對容器底部的壓強相等,則*的質量小於乙的質量
D.若*和乙的質量相等,則*對容器底部的壓強小於乙對容器底部的壓強
【回答】
C
【詳解】
A.由題意可知,*和乙的質量相等,由圖可知,V*<V乙,根據ρ=可知,ρ*>ρ乙,故A錯誤;
B.若*和乙對容器底部的壓強相等,由圖可知,h*<h乙,根據p=ρgh可知,ρ*>ρ乙,故B錯誤;
C.液體壓強相等,兩容器底面積相等,由p=可知,*、乙對容器底的壓力相等,即F*=F乙①,採用割補法(如下圖所示),分別把容器兩側半球部分補上同種液體,此時液體為圓柱形;
割補後深度不變,液體密度不變,所以液體對容器底的壓強不變,又因為容器底面積不變,所以割補前後液體對容器底部的壓力不變,且此時液體為圓柱形(液體對容器底的壓力等於液體的總重力);所以
F*=G*總②,F乙=G乙總③
兩容器完全相同,則補上的液體體積相等,設補充的液體體積為V,由①②③可得:G*總=G乙總,即
m*gρ*gV=m乙gρ乙gV④
由B選項可知,ρ*>ρ乙;所以由④式可得
m*m乙=(ρ乙ρ*)V<0
所以m*<m乙,故C正確;
D.由A選項可知,ρ*>ρ乙,由割補法可知,*對容器底部的壓力
F*=m*gρ*gV
乙對容器底部的壓力
F乙=m乙gρ乙gV
而
m*=m乙,ρ*>ρ乙
所以F*>F乙,又因為兩容器的底面積相等,所以根據公式p=可知,p*>p乙,故D錯誤。
故選C。
知識點:壓強
題型:選擇題