如图所示,放在水平桌面上的容器$A$为圆柱形,容器$B$为圆锥形,两容器本身的质量和底面积都相同,装入深度相同和质量相等的两种液体后,再分别放入相同质量的木块,如图所示,(液体未溢出)下列说法中正确的是( )
解:选项1-、放入木块前,两个容器的质量相等,且容器内液体的质量相等,所以容器和液体的总质量相等,故总重力相等,此时容器对桌面的压力等于容器的总重力,所以两容器对桌面的压力相等,故选项1-正确;
选项2-.选项3-、两个容器底面积相同,形状不同,在液面等高的情况下,两个容器内液体的体积关系为:${{V}_{A}}>{{V}_{B}}$;
由于两种液体质量相同,由$\rho =\frac{m}{V}$得:${{\rho}_{A}} < {{\rho}_{B}}$;
已知液面高度相同:${{h}_{A}}={{h}_{B}}$,由液体压强公式$p=\rho gh$得:两容器底部所受液体的压强关系是${{p}_{A}} < {{p}_{B}}$;据$F=pS$可知,$S$相同,所以甲容器底部所受的液体压力小于乙容器底部所受液体的压力,故选项2-错误,选项3-正确;
选项4-、放入木块后,与原来相比,$A$容器中液体对容器底增加的压力即为木块的重力;而$B$容器中液体对容器底增加的压力,不仅有木块的重力,也有容器侧壁对容器底的压力,所以此时$B$容器底部增加的压力多,原来$B$容器底部所受的压力就大于$A$容器底部所受的压力,所以放入木块后,此时$B$容器底部所受的压力一定会更大于$A$容器底部所受的压力,故选项4-正确。
在如图所示的密闭容器中加水,放在水平桌面上,容器对桌面的压强为p1,液体对容器底部的压强为p1′,液体对容器底部的压力为F1′,现将其倒置,容器对桌面的压强为p2,液体对容器底部的压强为p2′,液体对容器底部的压力为F2′,则p1 lt;_}gt;_}gt;_}p_{2};p_1{}^\primep_2{}^\prime;F_{1}F_{2}.(选填“> ”、“=”或“< $”)
(1)正放和倒放时,对水平桌面的压力相等,都等于液体和容器总重,所以容器对桌面的压力F不变,受力面积变大,由公式p = \frac {F}{S}可知,对水平桌面的压强变小,即p_{1}> p_{2};
(2)倒置后,液体深度h变小,由公式p=\rho gh可知,液体对容器底的压强变小,即p_1{}^\prime > p_2{}^\prime ;
(3)如图,正放时,液体对容器底的压力,如图:
,
F_1 = p_1{}^\prime s = \rho ghs < G,
倒置时,如图,
,
液体对容器底的压力:
F_2 = p_2^{{}^\prime}s^\prime = \rho gh^\prime s^\prime > G,
故F_{1}< F_{2},即:液体对容器底面的压力将变大.
故答案为:> ;> ;< .