Question

6．將圖所示的木桶豎直立在水平地面上，桶高為0.6m，桶底內(nèi)部底面積為3.8×10^-2m²，外底覆蓋地面的面積為4.0×10^-2m²．（g取10N/kg）
（1）當(dāng)木桶裝滿水時(shí)，水重剛好380N，問此時(shí)水對(duì)桶底的壓強(qiáng)是多少？（提示：桶底與地面的接觸面為環(huán)形）
（2）若空桶的質(zhì)量為4kg，求空桶對(duì)水平地面的壓力和壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)木桶裝滿水時(shí)，水的深度和桶的高度相等，根據(jù)p=ρgh求出水對(duì)桶底的壓強(qiáng)；
（2）空桶對(duì)水平地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積為內(nèi)外底覆蓋地面的面積之差，再根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)水平地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）當(dāng)木桶裝滿水時(shí)，水對(duì)桶底的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.6m=6×10³Pa；
（2）空桶對(duì)水平地面的壓力：
F=G=mg=4kg×10N/kg=40N，
受力面積：
S=S_外-S_內(nèi)=4.0×10^-2m²-3.8×10^-2m²=2×10^-3m²，
空桶對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{40N}{2×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2×10⁴Pa．
答：（1）當(dāng)木桶裝滿水時(shí)，水對(duì)桶底的壓強(qiáng)是6×10³Pa；
（2）空桶對(duì)水平地面的壓力為40N，壓強(qiáng)為2×10⁴Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)的計(jì)算，要注意不規(guī)則形狀容器的液體壓強(qiáng)不能用p=$\frac{F}{S}$計(jì)算，同時(shí)注意桶底與地面的接觸面為環(huán)形．