如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器A和B(SA>SB),容器足够高,分别盛有甲、乙两种液体,且两种液体对容器底部的压强相等.若在A容器中倒入或抽出甲液体,在B容器中倒入或抽出乙
问题描述:
如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器A和B(SA>SB),容器足够高,分别盛有甲、乙两种液体,且两种液体对容器底部的压强相等.若在A容器中倒入或抽出甲液体,在B容器中倒入或抽出乙液体,使两种液体对容器底部的压力相等,正确的判断是( )
A. 倒入的液体体积V甲可能等于V乙
B. 倒入的液体高度h甲一定大于h乙
C. 抽出的液体体积V甲可能小于V乙
D. 抽出的液体高度h甲一定等于h乙
答
因为P甲=P乙,可得
=F甲 SA
,又因为SA>SB,所以原容器所装的甲液体质量大于乙液体,即FA>FB,现在抽出或倒入时都要使得乙溶液装入B瓶的质量多一些才符合题意;因为P甲=P乙,可得ρAghA=ρBghB,由hA<hB,可得ρA>ρB.F乙 SB
所以△F=ρg△h,
△h甲<△h乙,故B错;
△m=ρ×△V,△V甲<△V乙,故A错;
如果抽出的液体体积V甲可能小于V乙,由于(SA>SB),所以抽出的液体高度h甲不一定等于h乙,故选项C正确,选项D错误.
也可以这样
倒入液体时F'=F+△F,所以△F甲<△F乙.抽出液体时F'=F-△F,所以△F甲>△F乙.分两种情况讨论.而且倒入时,
△F甲必须<△F乙,就是ρA△V甲<ρB△V乙,因为ρA>ρB,所以△V甲必须小于△V乙,又因为SA>SB,所以△h甲<△h乙,
第二种抽出液体,△F甲必须大于△F乙,就是ρA△V甲>ρB△V乙,因为ρA>ρB,所以△V甲和△V乙大于、小于、等于都可能,又因为SA>SB,所以1:体积相等,则△h甲<△h乙,2:体积甲大于乙,则△h甲和△h乙大小相等都可以,3:体积甲小于乙,则△h甲<△h乙,
故选C.