Question

12．如圖所示，平底茶壺的質(zhì)量是400g，底面積是40cm²，內(nèi)盛0.6kg的開水，水面高度為12cm．放置在面積為1m²的水平桌面中央．己知ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg．試求：
（1）水對茶壺底部的壓強；
（2）茶壺對桌面的壓強．

Answer 1

分析 （1）由圖可知茶壺內(nèi)水的深度，根據(jù)p=ρgh求出水對茶壺底部產(chǎn)生的壓強；
（2）已知茶壺的質(zhì)量和壺內(nèi)水的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg可求其重力，在水平面上壓力等于物體自身的重力，茶壺的底面積已知，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求茶壺對桌面的壓強．

解答 解：（1）茶壺內(nèi)水的深度：h=12cm=0.12m，
水對壺底的壓強：p_水=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa；
（2）茶壺的重力：G_壺=m_壺g=400×10^-3kg×10N/kg=4N，
水的重力：G_水=m_水g=0.6kg×10N/kg=6N，
茶壺對水平桌面的壓力：F=G_水+G_壺=6N+4N=10N；
茶壺對水平桌面的壓強：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{10N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2.5×10³Pa．
答：（1）水對茶壺底部的壓強為1.2×10³Pa；
（2）茶壺對桌面的壓強為2.5×10³Pa．

點評 本題考查重力、壓強的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力，最容易出錯的是受力面積的判斷，本題給出了水平桌面的面積，這是一個陷阱，受力面積指的是兩個物體相互接觸的面積，所以做題的時候一定要注意，還要注意解題過程中單位的換算．