Question

18．如圖，將木桶豎直放置在水平地面上，桶高0.6m，桶底面積3.8×10^-2㎡，外底覆蓋地面的總面積為4×10^-2㎡（g取10N/kg）（提示：桶底與地面的接觸面為環(huán)形）
（1）當桶中裝滿水時，水重250N，求此時水對桶底的壓強是多少？
（2）若空桶的質(zhì)量為4kg，求空桶對水平地面的壓力和壓強．

Answer 1

分析 （1）當木桶裝滿水時，水的深度和桶的高度相等，根據(jù)p=ρgh求出水對桶底的壓強；
（2）空桶對水平地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積為內(nèi)外底覆蓋地面的面積之差，再根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對水平地面的壓強．

解答 解：（1）當木桶裝滿水時，水對桶底的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.6m=6×10³Pa；
（2）空桶對水平地面的壓力：
F=G=mg=4kg×10N/kg=40N，
受力面積：
S=S_外-S_內(nèi)=4.0×10^-2m²-3.8×10^-2m²=2×10^-3m²，
空桶對水平地面的壓強：
p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{40N}{2×{10}^{-3}{m}^{2}}$=2×10⁴Pa．
答：（1）當木桶裝滿水時，水對桶底的壓強是6×10³Pa；
（2）空桶對水平地面的壓力為40N，壓強為2×10⁴Pa．

點評 本題考查了壓強的計算，要注意不規(guī)則形狀容器的液體壓強不能用p=$\frac{F}{S}$計算，同時注意桶底與地面的接觸面為環(huán)形．