Question

5．隨著電熱水器的不斷改進(jìn)，如圖所示的電熱水壺深受人們的喜愛．它的容積為2L，壺身和底座的總質(zhì)量是1.2kg，水壺底座與水平桌面的接觸面積為250cm²，裝滿水后水深16cm．（ρ_水=1.0×10³kg/m³g取10N/kg）求：
（1）裝滿水后水對電熱水壺底部的壓強(qiáng)．
（2）水對電熱水壺底部的壓力．
（3）裝滿水后桌面受到的壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）已知轉(zhuǎn)滿水后水的深度，根據(jù)公式P=ρgh可求裝滿水后水對電熱水壺底部的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可求得水對電熱水壺底部的壓力；
（3）已知水壺的容積和水的密度，根據(jù)公式m=ρV可求裝滿水后水的質(zhì)量；
裝滿水后桌面受到的壓力等于水的重力與壺身和底座的總重力之和，根據(jù)公式P=$\frac{F}{S}$可求裝滿水后桌面受到的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）裝滿水后水對電熱水壺底部的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.16m=1.6×10³Pa；
（2）S=250cm²=2.5×10^-2m²；
由p=$\frac{F}{S}$可得，水對電熱水壺底部的壓力F=pS=1.6×10³Pa×2.5×10^-2m²=40N，
（3）V=2L=2×10^-3m³；
裝滿水后水的質(zhì)量m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg；
裝滿水后桌面受到的壓力F₁=G=mg=（1.2kg+2kg）×10N/kg=32N；
裝滿水后桌面受到的壓強(qiáng)p₁=$\frac{{F}_{1}}{S}$=$\frac{32N}{2.5×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=1.28×10³Pa；
答：（1）裝滿水后水對電熱水壺底部的壓強(qiáng)為1.6×10³Pa；
（2）水對電熱水壺底部的壓力為40N；
（3）裝滿水后桌面受到的壓強(qiáng)為1.28×10³Pa．

點評 本題考查質(zhì)量、液體壓強(qiáng)、壓力、壓強(qiáng)的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等于物體自身的重力．