Question

5．如圖，水桶的底面積為500cm²，重為10N；現(xiàn)倒入14kg的水，桶內(nèi)水的高度為30cm，放在水平地面上，求：
（1）水對桶底的壓強
（2）水對桶底的壓力
（3）水桶對地面的壓力
（4）水桶對地面的壓強（g取10N/Kg）

Answer 1

分析 （1）知道桶內(nèi)水深和水的密度，利用液體壓強公式求水對桶底的壓強；
（2）又知道桶的底面積，利用壓強定義式水對桶底的壓力；
（3）求出水和桶的總重，因在水平地面上，也就得出對地面的壓力；
（4）知道桶的底面積，利用壓強定義式p=$\frac{F}{S}$求桶對地面的壓強．

解答 解：由題知，S_底=500cm²=5×10^-2m²，G_桶=10N，m_水=14kg，h=30cm=0.3m，
（1）水對桶底的壓強：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa；
（2）由p=$\frac{F}{S}$可得，水對桶底的壓力：
F=pS=3000Pa×5×10^-2m²=150N；
（3）桶內(nèi)水的重：
G_水=m_水g=14kg×10N/kg=140N，
由于水桶在水平地面上，則水桶對地面的壓力：
F′=G_桶+G_水=10N+140N=150N，
（4）水桶對地面的壓強：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{150N}{5×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=3000Pa．
答：（1）水對桶底的壓強為3000Pa；
（2）水對桶底的壓力為150N：
（3）水桶對地面的壓力為150N；
（4）水桶對地面的壓強3000Pa．

點評 本題考查了學(xué)生對壓強定義式和液體壓強公式的掌握和運用，對于不規(guī)則的容器，要先計算水對容器底的壓強p=ρgh、再計算水對容器底的壓力F=pS；容器對桌面，先計算容器對地面的壓力F=G、再計算容器對地面的壓強p=$\frac{F}{S}$．