Question

6．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，放置在面積為1m²的水平桌面中央．試求：
（1）水對(duì)茶壺底部的壓強(qiáng)和壓力．
（2）茶壺對(duì)桌面的壓力；
（3）茶壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)．（g取10N/kg）

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(duì)茶壺底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)，再利用公式F=pS求出水對(duì)茶壺底部的壓力；
（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；
（3）茶壺的底面積已知，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求茶壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）茶壺內(nèi)水的深度：
h=10cm=0.1m，
水對(duì)壺底的壓強(qiáng)：
p_水=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa，
壺的底面積：
S=40cm²=4×10^-3m²，
由p=$\frac{F}{S}$可得，水對(duì)茶壺底的壓力：
F₁=p_水S=1000Pa×4×10^-3m²=4N；
（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(duì)水平桌面的壓力：
F₂=G_水+G_壺=4N+6N=10N；
（3）茶壺對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{{F}_{2}}{S}$=$\frac{10N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2500Pa．
答：（1）水對(duì)茶壺底部的壓強(qiáng)為1000Pa，壓力為4N．
（2）茶壺對(duì)桌面的壓力為10N；
（3）茶壺對(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，還要注意解題過程中單位的換算．