小明放學(xué)回家,看見(jiàn)水平茶幾的中央放著一個(gè)盛有水的平底玻璃杯,如圖所示.于是他利用家中的皮尺測(cè)得水深12cm,粗略測(cè)出玻璃杯的底面積為2×10﹣3m2;又估測(cè)出水和杯子的總質(zhì)量約為0.4kg;并提出了下列問(wèn)題.請(qǐng)你同他一起解答這些問(wèn)題.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)水和杯子的總重力;
(2)水對(duì)杯底的壓力、壓強(qiáng);
(3)杯子對(duì)水平茶幾的壓強(qiáng).
(1)水和杯子的總重力為4N;
(2)水對(duì)杯底的壓力、壓強(qiáng)分別為2.4N、1.2×103Pa;
(3)杯子對(duì)水平茶幾的壓強(qiáng)2×103Pa.
解析試題分析:(1)知道杯子和水的總質(zhì)量,利用G=mg求總重;
(2)知道杯內(nèi)水的深度,利用液體壓強(qiáng)公式p=ρgh求水對(duì)杯底的壓強(qiáng);
(3)在水平茶幾上,對(duì)茶幾的壓力等于杯子和水的總重,又知道底面積(受力面積),利用壓=強(qiáng)定義式p=求杯子對(duì)水平茶幾的壓強(qiáng).
解:
(1)水和杯的總重力:
G總=m總g=0.4kg×10N/kg=4N,
(2)水對(duì)杯底的壓強(qiáng):
p1=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa;
水對(duì)杯底的壓力:
F1=p1S=1.2×103Pa×2×10﹣3m2=2.4N;
(3)∵在水平茶幾上,
∴杯對(duì)茶幾的壓力:
F2=G總=4N,
P2==
=2×103Pa.
答:(1)水和杯子的總重力為4N;
(2)水對(duì)杯底的壓力、壓強(qiáng)分別為2.4N、1.2×103Pa;
(3)杯子對(duì)水平茶幾的壓強(qiáng)2×103Pa.
考點(diǎn):壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算.
點(diǎn)評(píng):(1)固體壓力、壓強(qiáng)計(jì)算(先求壓力、再求壓強(qiáng)):一要注意在水平面上時(shí)F=G,二要分析清楚受力面積是哪一個(gè)?有幾個(gè)?
(2)液體對(duì)杯底壓力和壓強(qiáng)計(jì)算(先求壓強(qiáng)后求壓力),液體壓強(qiáng)計(jì)算時(shí)注意h是深度,是指從液體內(nèi)某點(diǎn)到液體面的垂直距離.
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