Question

15．如圖所示，一個(gè)空茶壺質(zhì)量為0.5kg，放在水平桌面上，茶壺與桌面的接觸面積為0.01m²，用茶壺盛滿水后，水的深度為12cm．
求：（1）空茶壺對桌面地壓強(qiáng)；
（2）水對茶壺底部的壓強(qiáng)；
（3）水對茶壺底部的壓力．（茶壺壁的厚度忽略不計(jì)，g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）已知空茶壺的質(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(qiáng)．
（2）利用液體壓強(qiáng)公式先求出水對壺底的壓強(qiáng)；
（3）再利用公式F=pS求出水對茶壺底部的壓力．

解答 解：（1）空茶壺的重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，
空茶壺對桌面地壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{5N}{0.01{m}^{2}}$=500Pa，
（2）水對茶壺底部的壓強(qiáng)：
p′=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa；
（3）由p=$\frac{F}{S}$可得，水對茶壺底部的壓力：
F′=p′S=1.2×10³Pa×0.01m²=12N．
答：（1）空茶壺對桌面地壓強(qiáng)為500Pa；
（2）水對茶壺底部的壓強(qiáng)為1.2×10³Pa；
（3）水對茶壺底部的壓力為12N．

點(diǎn)評 本題考查重力、壓強(qiáng)的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)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(cuò)的是受力面積的判斷，還要注意解題過程中單位的換算．