Question

2．圖中平底茶壺的質(zhì)量是0.4kg，壺底面積是40cm²內(nèi)盛0.6kg的開水，水面高度在圖中已標(biāo)出，放置在面積為1m²的水平桌面中央（g=10N/kg）．試求：
（1）水對(duì)茶壺底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（2）茶壺底部受到的壓力；
（3）茶壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）（2）已知壺內(nèi)的水深，先用P=ρ_水gh計(jì)算水對(duì)壺底的壓強(qiáng)，再用F=PS計(jì)算壓力．
（3）算出壺和水的重力，即為茶壺對(duì)桌面的壓力，再用p=$\frac{F}{S}$求壓強(qiáng)．

解答 解：（1）壺內(nèi)水的深度h=12cm=0.12m，
水對(duì)壺底的壓強(qiáng)P=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa；
（2）水對(duì)壺底的壓力F=PS=1.2×10³Pa×4×10^-3m²=4.8N．
（3）茶壺對(duì)桌面的壓力等于水和壺的總重力：
F′=G=（m_水+m_壺）g=（0.4kg+0.6kg）×10N/kg=10N，
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{10N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2500Pa．
答：（1）水對(duì)茶壺底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)是1.2×10³Pa；（2）水對(duì)茶壺底部產(chǎn)生的壓力是4.8N．（3）壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)為2500Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查重力、壓強(qiáng)的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)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(cuò)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(gè)陷阱，受力面積指的是兩個(gè)物體相互接觸的面積，所以做題的時(shí)候一定要注意．