Question

（2014?松江區(qū)一模）如圖所示，質(zhì)量均為2.4千克的薄壁圓柱形容器A和B放在水平地面上，底面積分別為2×10^-2米²和1×10^-2米²．容器A中盛有0.1米高的水，容器B中盛有質(zhì)量為1.6千克的酒精．（ρ_酒精=0.8×10³千克/米³）求：
①容器B中酒精的體積V_酒精．
②容器B對水平地面的壓強p_B．
③現(xiàn)有質(zhì)量相等的甲、乙兩實心物塊，若將甲浸沒在水中、乙浸沒在酒精中后，兩液體均未溢出，且兩液體各自對容器底部壓強的變化量相等，求甲、乙的密度ρ_甲、ρ_乙之比．

Answer 1

分析：①知道酒精的質(zhì)量和密度，利用V=

m

ρ

求酒精的體積；
②容器B對水平地面的壓力等于酒精和容器的總重，知道容器底面積（受力面積），再利用壓強公式求容器B對水平地面的壓；
③由題知，兩液體各自對容器底部壓強的變化量相等，根據(jù)液體壓強公式、密度公式、體積公式得出關(guān)于兩物體密度的關(guān)系式，進而求出密度之比．

解答：解：
①ρ=

m

V

，
∴V_酒精=

m酒精

ρ酒精

=

1.6kg

0.8×103kg/m3

=2×10^-3m³；
②容器B對水平地面的壓力：
F_B=G_總=m_總g=（m_酒精+m_B）g=（2.4kg+1.6kg）×9.8N/kg=39.2N，
容器B對水平地面的壓強：
p_B=

FB

SB

=

39.2N

1×10-2m2

=3920Pa；
③由題知，△p_水=△p_酒精
即：ρ_水g△h_水=ρ_酒精g△h_酒精
ρ_水g

△V水

SA

=ρ_酒精g

V酒精

SB

，
ρ_水g

V甲

SA

=ρ_酒精g

V乙

SB

，
ρ_水g

m甲 ρ甲

SA

=ρ_酒精g

m乙 ρ乙

SB

，
ρ_水g

m甲

ρ甲SA

=ρ_酒精g

m乙

ρ乙SB

，
ρ_甲：ρ_乙=ρ_水S_B：ρ_酒精S_A，
=（1×10³kg/m³×1×10^-2m²）：（0.8×10³kg/m³×2×10^-2m²）=5：8．
答：①容器B中酒精的體積為2×10^-3m³；
②容器B對水平地面的壓強為3920Pa；
③甲、乙的密度ρ_甲、ρ_乙之比為5：8．

點評：本題為力學(xué)綜合題，考查了學(xué)生對密度公式、壓強定義式、液體壓強公式、重力公式的掌握和運用，特別是第三問，比較復(fù)雜，要進行細心的公式推導(dǎo)，特別容易出錯！