如图所示,两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有质量相同的水和酒精(ρ水>ρ酒精),若将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,这时水对容器底部的压强小于酒精对容器底部的压强,则可以确定(  )A. 甲球的质量大于乙球的质量B. 甲球的质量小于乙球的质量C. 甲球的体积大于乙球的体积D. 甲球的体积小于乙球的体积

问题描述:

如图所示,两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有质量相同的水和酒精(ρ>ρ酒精),若将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,这时水对容器底部的压强小于酒精对容器底部的压强,则可以确定(  )
A. 甲球的质量大于乙球的质量
B. 甲球的质量小于乙球的质量
C. 甲球的体积大于乙球的体积
D. 甲球的体积小于乙球的体积

由题干可知水和酒精的质量相同,底面积相同,则对圆柱形容器底的压强相同,又因为水的密度大与酒精的密度,所以V<V酒精,由于压强P=ρgh,则h酒精>h
两实心球完全浸没在液体中,水对容器底部的压强小于酒精对容器底部的压强,液体对容器底部的压强P=ρgh,
所以ρgh<ρ酒精gh酒精,因为ρ>ρ酒精,所以hh酒精
因为底面积相等,所以甲球排开水的体积小于乙球排开的酒精的体积,也就是说甲球的体积小于乙球的体积.
因为不知道甲球和乙球的密度关系,所以无法判断二者的质量关系.
故选D.
答案解析:由题意知液体体积不同,质量相同,则密度小的体积大,V<V酒精,现在两液体对相同圆柱形容器底的压强相等,
由于压强P=ρgh,则h酒精>h,放入球后水对容器底部的压强小于酒精对容器底部的压强,从而可推知甲的体积小于乙的体积.
考试点:液体的压强的计算.
知识点:这是一道推理判断题,球的体积等于球所排开液体的体积,先判断两液体的体积大小,再由液体对容器底的压强关系判断两液体的高度关系,最后求球所排开液体的体积,即球的体积.