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(2012•孝感)如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着一冰块.若冰融化前、后水对杯底的压强分别为P1、P2,杯底对桌面的压强分别为P3、P4,已知
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(2012•孝感)如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着一冰块.若冰融化前、后水对杯底的压强分别为P1、P2,杯底对桌面的压强分别为P3、P4,已知ρ水>ρ冰块,则下列关系式中正确的是( )
A.p1<p2<p3<p4
B.p1>p2>p3>p4
C.p1=p2、p3=p4,且p1=p3
D.p1=p2、p3=p4,且p1<p3
A.p1<p2<p3<p4
B.p1>p2>p3>p4
C.p1=p2、p3=p4,且p1=p3
D.p1=p2、p3=p4,且p1<p3
▼优质解答
答案和解析
(1)根据阿基米德原理:F浮=G排(即排开水的重力G水即得F浮=G排水);由于冰块漂浮,根据二力平衡知识,有F浮=G冰;故G冰=G排水;故冰块熔化前后,水面高度h不变;
根据液体压强的公式:P=ρgh可得,由于水的高度h不变,故水对杯底的压强不变,即P1=P2;
(2)冰块熔化前后,杯内物质的重力不变,杯子的重力不变;故桌面受到的压力(F=G总)就不变,杯子的底面积不变;根据固体的压强公式:P=
=
得,桌面受压强不变,即P3=P4;
(3)由于玻璃杯是质地均匀的圆柱形,故杯底受到的压力等于杯内物质的重力(G内);杯底受压强P1=
;
桌面受到的压力等于杯子与杯内物质的总重力(G总);桌面受压强P3=
;
由于G总>G内;故P1<P3;
故D正确;ABC错误;
故选D.
根据液体压强的公式:P=ρgh可得,由于水的高度h不变,故水对杯底的压强不变,即P1=P2;
(2)冰块熔化前后,杯内物质的重力不变,杯子的重力不变;故桌面受到的压力(F=G总)就不变,杯子的底面积不变;根据固体的压强公式:P=
F |
S |
G总 |
S |
(3)由于玻璃杯是质地均匀的圆柱形,故杯底受到的压力等于杯内物质的重力(G内);杯底受压强P1=
G内 |
S |
桌面受到的压力等于杯子与杯内物质的总重力(G总);桌面受压强P3=
G总 |
S |
由于G总>G内;故P1<P3;
故D正确;ABC错误;
故选D.
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