Question

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，水深12cm，放置在面積為1m²的水平桌面中央．試求：
（1）水對茶壺底部的壓強；
（2）水對茶壺底部的壓力；
（3）茶壺對桌面的壓力；
（4）茶壺對桌面的壓強．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用液體壓強公式先求出水對壺底的壓強，再利用公式F=pS求出水對茶壺底部的壓力．
（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，茶壺的底面積已知，根據(jù)公式p=可求茶壺對桌面的壓強．
解答：解：（1）水深：
h=12cm=0.12m，
水對壺底的壓強：
p_水=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.12m=1176Pa，
（2）壺的底面積：
S=40cm²=40×10^-4m²，
水對茶壺底的壓力：
F₁=p_水S=1176Pa×40×10^-4m²=4.704N；
（3）茶壺的重力：
G_壺=m_壺g=0.4kg×9.8N/kg=3.92N，
水的重力：
G_水=m_水g=0.6kg×9.8N/kg=5.88N，
茶壺對水平桌面的壓力：
F₂=G_水+G_壺=3.92N+5.88N=9.8N；
（4）茶壺對水平桌面的壓強：
p===2450Pa．
答：（1）水對茶壺底部的壓強為1176Pa；
（2）水對茶壺底部的壓力為4.704N；
（3）茶壺對桌面的壓力為9.8N；
（4）茶壺對桌面的壓強2450Pa．
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．