问题详情:
在两个完全相同的容器中分别倒入*和乙两种不同的液体,如图所示,下列分析正确的是( )
A.若*和乙的质量相等,则*的密度小于乙的密度
B.若*和乙对容器底部的压强相等,则*的密度小于乙的密度
C.若*和乙对容器底部的压强相等,则*的质量小于乙的质量
D.若*和乙的质量相等,则*对容器底部的压强小于乙对容器底部的压强
【回答】
C
【详解】
A.由题意可知,*和乙的质量相等,由图可知,V*<V乙,根据ρ=可知,ρ*>ρ乙,故A错误;
B.若*和乙对容器底部的压强相等,由图可知,h*<h乙,根据p=ρgh可知,ρ*>ρ乙,故B错误;
C.液体压强相等,两容器底面积相等,由p=可知,*、乙对容器底的压力相等,即F*=F乙①,采用割补法(如下图所示),分别把容器两侧半球部分补上同种液体,此时液体为圆柱形;
割补后深度不变,液体密度不变,所以液体对容器底的压强不变,又因为容器底面积不变,所以割补前后液体对容器底部的压力不变,且此时液体为圆柱形(液体对容器底的压力等于液体的总重力);所以
F*=G*总②,F乙=G乙总③
两容器完全相同,则补上的液体体积相等,设补充的液体体积为V,由①②③可得:G*总=G乙总,即
m*gρ*gV=m乙gρ乙gV④
由B选项可知,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正确;
D.由A选项可知,ρ*>ρ乙,由割补法可知,*对容器底部的压力
F*=m*gρ*gV
乙对容器底部的压力
F乙=m乙gρ乙gV
而
m*=m乙,ρ*>ρ乙
所以F*>F乙,又因为两容器的底面积相等,所以根据公式p=可知,p*>p乙,故D错误。
故选C。
知识点:压强
题型:选择题