Question

20．一桶娃哈哈桶裝純凈水的體積為19L，放在水平地面上，桶底和地面的接觸面積是0.1m²，桶中水的深度為40cm，桶的質(zhì)量為0.1kg．求：
（1）水對桶底的壓強；
（2）水對桶底的壓力；
（3）桶底對地面的壓強．

Answer 1

分析 （1）知道桶中水的深度，根據(jù)p=ρgh求出水對桶底的壓強；
（2）根據(jù)F=pS求出水對桶底的壓力；
（3）知道水的體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，桶底對地面的壓力等于水和桶的重力之和，根據(jù)F=G=mg求出其大小，再根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出桶底對地面的壓強．

解答 解：（1）水對桶底的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.4m=4000Pa；
（2）由p=$\frac{F}{S}$可得，水對桶底的壓力：
F=pS=4×10³Pa×0.1m²=400N；
（3）桶中水的體積：
V=19L=19dm³=1.9×10^-2m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，桶中水的質(zhì)量：
m_水=ρV=1.0×10³kg/m³×1.9×10^-2m³=19kg，
桶底對地面的壓力：
F′=G_總=（m_水+m_桶）g=（19kg+0.1kg）×10N/kg=191N，
桶底對地面的壓強：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{191N}{0.1{m}^{2}}$=1910Pa．
答：（1）水對桶底的壓強為4000Pa；
（2）水對桶底的壓力為400N；
（3）桶底對地面的壓強為1910Pa．

點評 本題考查了液體和固體壓力、壓強的計算，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等，計算過程要注意單位的換算．