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(2014•南宁)如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为0.02m2和0.01m2,容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精,此时水对容器甲底部的压强为Pa.

题目详情
(2014•南宁)如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为0.02m2和0.01m2,容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精,此时水对容器甲底部的压强为______Pa.现分别从两容器中抽出质量均为m的水和酒精,使两容器中剩余的水和酒精对容器底部的压强相等,则两容器内剩余的水和酒精的高度之比为______,m等于______kg.(ρ=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3
▼优质解答
答案和解析

(1)pgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)∵p=p酒精
∴由p=ρgh得:ρgh酒精gh酒精
∴h:h酒精酒精:ρ=0.8×103kg/m3:1.0×103kg/m3=4:5.
(3)∵ρ=
m
V

∴mV=1.0×103kg/m3×0.2m×0.02m2=4kg,
m酒精酒精V酒精=0.8×103kg/m3×0.3m×0.01m2=2.4kg,
设抽出液体的质量为△m,
则甲抽出水后剩余水对容器甲底部的压力F=G-△mg=mg-△mg,
乙抽出酒精水后剩余酒精对容器甲底部的压力F酒精=G酒精-△mg=m酒精g-△mg,
∵甲和乙放在水平桌面上是圆柱形容器,
∴则甲抽出水后剩余水对容器甲底部的压强:
p=
F
S
=
m水g−△mg
S

乙抽出酒精水后剩余酒精对容器甲底部的压强:
p酒精=
F酒精
S酒精
=
m酒精g−△mg
S酒精

∵p=p酒精
m水g−△mg
S
=
m酒精g−△mg
S酒精

4kg−△m
0.02m2 
=
2.4kg−△m
0.01m2 

解得:m=0.8kg.
故答案为:2000;4:5;0.8.
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