试题
题目:
如图所示,锥形瓶中盛有0℃的水,现用酒精灯加热,使水温升高到10℃,在这一过程中(不考虑水的汽化及锥形瓶的热胀冷缩),则水对锥形瓶底的压强变化是( )
A.不变
B.变大
C.先变小,后变大
D.先变大,后变小
答案
C
解:水对锥形瓶底的压强:P=ρgh=
m
V
gh=mg
h
V
,①
锥形瓶中的水是一圆台形状,
圆台的体积公式:V=
1
3
πh(r
2
+rR+R
2
)②,代入①式得,
所以,P=3mg
1
π(
r
2
+rR+
R
2
)
,③
当水从0℃升高到4℃时,水的质量不变,水的体积变小,液面下降,水的上表面变大,根据③可知,压强变小;
当水从4℃升高到10℃时,水的质量不变,水的体积变大,液面上升,水的上表面变小,根据③可知,压强变大;
所以,当水从0℃升高到10℃时,水对锥形瓶底的压强先变小再变大.
故选C.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
压强大小比较.
根据液体压强公式:P=ρgh=
m
V
gh=mg
h
V
,锥形瓶中的水是一圆台形状,圆台的体积公式:V=
1
3
πh(r
2
+rR+R
2
),将水的体积代入液体压强公式,根据水的体积的变化,判断水的上表面的变化(下表面是不变的),最后判断出水对锥形瓶底的压强变化.
本题判断水对锥形瓶底的压强变化,关键是根据液体压强公式和圆台的体积公式,写出水对锥形瓶底的压强表达式,再根据水的上表面大小的变化来判断压强的变化.
应用题.
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1
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