两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙,容器足够高,分别盛有水和酒精(ρ水>ρ酒精),且两种液体对容器底部的压强相等。一定能使水对容器底部的压强大于酒精对容器底部压强的方法是( )
A.倒入相同质量的水和酒精 B.倒入相同体积的水和酒精
C.抽出相同质量的水和酒精 D.抽出相同体积的水和酒精
解析:
由于是柱形容器,所以容器底部所受液体的压力:
F=G(G为液体的重力)
又因为p=F/S 且p水=p酒精,故
G水/S水=G酒精/S酒精
从图中可见S水>S酒精,则G水>G酒精 此时若增加相同重量(G)的液体,则
p水=(G水+G)/S水=G水/S水+G/S水…………(1)
p酒精=(G酒精+G)/S酒精=G酒精/S酒精+G/S酒精……(2)
比较(1)、(2)两式,发现:(G水+G)/S水<(G酒精+G)/S酒精
即:p水
相反,若减少相同的质量,则
p水>p酒精 故A错,C正确;
若分别倒入体积相同的水和酒精,则
根据m=ρV知:水增加的质量多,酒精增加的质量少。即
p水=(G水+G1)/S水=G水/S水+G1/S水
p酒精=(G酒精+G2)/S酒精=G酒精/S酒精+G2/S酒精
此时G1>G2 S水>S酒精 可能满足,但也可能不满足。即不是一定能使
p水>p酒精
类推,减小相同体积的水和酒精,使得
p水
可见:B、D错误
综上所述,正确答案为:C
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