两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有水和酒精(ρ水>ρ酒精),将体积相同的实心金属球甲浸没在水中、实心金属球乙浸没在酒精中,且均无液体溢出,这时水和酒精对容器底部的压强大

问题描述:

两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有水和酒精(ρ>ρ酒精),将体积相同的实心金属球甲浸没在水中、实心金属球乙浸没在酒精中,且均无液体溢出,这时水和酒精对容器底部的压强大小相等,则可以确定(  )
A. 甲杯中水的质量大于乙杯中酒精的质量
B. 甲球的质量大于乙球的质量
C. 甲杯中水的质量小于乙杯中酒精的质量
D. 甲球的质量小于乙球的质量

(1)因为球的体积相同,所以排开水的体积和酒精的体积相同,由于容器相同,因此水面和酒精液面上升的高度相同;因为ρ>ρ酒精,由△p=ρg△h可得,水变化的压强大,又因为此时水和酒精对容器底部的压强大小相等,所以原来的水产生的压强小,由于圆柱形容器底受到的压力等于水的重力,由p=

F
S
=
G
S
可得,甲杯中水的质量小于乙杯中酒精的质量;故A错误、C正确;
(2)当将实心金属球甲浸没在水中,实心金属球乙浸没在酒精中,要使A、B两液体对容器底部的压强大小相等,因为底面积相等,则放入金属球后A液面的升高值应小于B液面的升高值,即甲球排开液体的体积要小于乙球排开液体的体积,从而可得甲球的体积要小于乙球的体积,故A错误、B正确;
因为甲乙两球的密度大小关系不知,无法确定质量关系,所以BD错误.
故选C.