Question

17．有一個上細(xì)下粗的筒，下端用一薄片蓋住后浸入水中（不計薄片重），薄片因受水的壓力而不下落，如圖所示．這時向筒內(nèi)輕輕注入150克水后，恰能使薄片下落，那么下列做法中同樣可使薄片下落的是（　　）

• A． 在筒內(nèi)輕輕注入150克水銀
• B． 往筒內(nèi)輕輕注入150克酒精
• C． 在筒內(nèi)輕輕加入150克砝碼
• D． 以上三種方法都可以

Answer 1

分析 薄片之所以不會下落是因為受到水對它向上的壓力，由圖可看出，容器上窄下寬，150g水對薄片產(chǎn)生的壓力F=PS=ρ_水gh_水S大于150g水的重力．只要放入的物體所產(chǎn)生的壓力大于筒內(nèi)150g水對薄片產(chǎn)生的壓力，薄片就會下落．

解答 解：（1）對于圓柱體的容器，加入相同質(zhì)量的水和酒精時，由于m_水=m_酒精，ρ_酒精=0.8ρ_水，
那么V_酒精=1.25V_水，h_酒精=1.25h_水；
轉(zhuǎn)到本題，結(jié)合圖中給出的容器形狀“上細(xì)下粗”，那么h_酒精＞1.25h_水，則：
F_酒精=p_酒精S=ρ_酒精gh_酒精S=0.8ρ_水gh_酒精S＞0.8ρ_水g•1.25h_水S=ρ_水gh_水S=F_水，
所以，質(zhì)量相同的水和酒精對薄片的壓力：F_酒精＞F_水；
因此150g的酒精可以使薄片下落．故B正確．
水銀密度大于水，質(zhì)量相同時體積小，所以150g水銀產(chǎn)生的壓力F=pS=ρ_水銀gh_水銀S，小于150g水對薄片產(chǎn)生的壓力，薄片不會下落（解法同B），故B錯誤．
（2）在筒內(nèi)輕輕加入150克砝碼，150g砝碼的重力等于150g水的重力，薄片不下落，故C錯誤．
故選B．

點評 本題考查物體所受液體壓力的情況，關(guān)鍵是知道容器形狀不同，液體對容器底所產(chǎn)生的壓力不同，這是本題的難點也是重點．知道上口細(xì)、下口粗的容器，液體對容器底的壓力大于液體重；圓柱形或方形容器F=G．