问题 选择题

甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体,放置于水平桌面上,如图所示。甲、乙两容器的底面积分别为S1S2,且2S1=3S2。甲容器中液体的密度为ρ1,液体对容器底产生的压强为p1。乙容器中液体的密度为ρ2,液体对容器底产生的压强为p2,且p2=2p1。将A球浸在甲容器的液体中,B球浸在乙容器的液体中,两容器中均无液体溢出。液体静止后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,A、B两球所受浮力分别为F1F2。则下列判断正确的是

A.F1Fρ1ρ2          B.F1 = Fρ1ρ2             

C.F1F2ρ1ρ2        D.F1F2 ρ1ρ2     

答案

答案:A

设两容器的液面高为h

甲容器底部压强:P11×g×h

乙容器底部压强:P22×g×h

已知甲乙两容器底部压强P1:P2=1:2;

得:P1:P2=(ρ1×g×h):(ρ2×g×h)=1:2;ρ12=1:2;

∴ρ1<ρ2

设A球浸在甲容器的液面高为h1;B球浸在乙容器的液面高为h2

A球浸在甲容器的液1体中底部压力为f1;B球浸在乙容器的液体中底部压力为f2

甲容器底部压力:f1=P1×S1=(ρ1×g×h1)×S1

乙容器底部压力:f2= P2×S2=(ρ2×g×h2)×S2

已知两容器底部面积S1:S2=3:2;甲、乙两容器各放入A球、B球后,

两容器底部压力f1=f2

f1=f2得:(ρ1×g×h1)×S1=(ρ2×g×h2)×S2

求出h1:h2=4:3;即:h2=(3/4)h1……①

要比较A球与B球的浮力大小,只要求出A球与B球所排开液体体积大小,

然后比较浮力大小

A球所排开的体积为:△V1=(h1-h)×S1

B球所排开的体积为:△V2=(h2-h)×S2

A球的浮力为:F11×g×△V11×g×(h1-h)×S1

B球的浮力为:F22×g×△V22×g×(h2-h)×S2

F1: F2=[ρ1×g×(h1-h)×S1]:[ρ2×g×(h2-h)×S2]……②

将①式代入②式得:F1:F2=(3h1-3h):(3h1-4h)……③

用③式F1-F2=(3h1-3h)-(3h1-4h)=h;显然(F1-F2)>0

∴F1>F2

选A

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