Question

17．如圖所示，平底茶壺的質(zhì)量是300g，底面積是30cm²，內(nèi)盛0.6kg的開水，放置在面積為1m²的水平桌面中央．求：
（1）水對茶壺底部的壓強；
（2）水對茶壺底部的壓力；
（3）茶壺對桌面的壓強．

Answer 1

分析 （1）利用液體壓強公式先求出水對壺底的壓強；
（2）再利用公式F=pS求出水對茶壺底部的壓力．
（3）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=$\frac{F}{S}$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/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa，
（2）壺的底面積S=30cm²=3×10^-3m²，
水對茶壺底的壓力F₁=p_水S=1200Pa×3×10^-3m²=3.6N，
（3）茶壺的重力G_壺=m_壺g=0.3kg×10N/kg=3N，
水的重力G_水=m_水g=0.6kg×10N/kg=6N，
茶壺對水平桌面的壓力F₂=G_水+G_壺=6N+3N=9N，
茶壺對水平桌面的壓強p=$\frac{{F}_{2}}{S}$=$\frac{9N}{3{×10}^{-3}{m}^{2}}$=3×10³Pa．
答：（1）水對茶壺底部的壓強為1200Pa；
（2）水對茶壺底部的壓力為3.6N；
（3）茶壺對桌面的壓強為3×10³Pa．

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．