Question

2．圖中平底茶壺的質量是0.4kg，壺底面積是40cm²內盛0.6kg的開水，水面高度在圖中已標出，放置在面積為1m²的水平桌面中央（g=10N/kg）．試求：
（1）水對茶壺底部產(chǎn)生的壓強；
（2）茶壺底部受到的壓力；
（3）茶壺對桌面的壓強．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）（2）已知壺內的水深，先用P=ρ_水gh計算水對壺底的壓強，再用F=PS計算壓力．
（3）算出壺和水的重力，即為茶壺對桌面的壓力，再用p=$\frac{F}{S}$求壓強．

解答 解：（1）壺內水的深度h=12cm=0.12m，
水對壺底的壓強P=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa；
（2）水對壺底的壓力F=PS=1.2×10³Pa×4×10^-3m²=4.8N．
（3）茶壺對桌面的壓力等于水和壺的總重力：
F′=G=（m_水+m_壺）g=（0.4kg+0.6kg）×10N/kg=10N，
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{10N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2500Pa．
答：（1）水對茶壺底部產(chǎn)生的壓強是1.2×10³Pa；（2）水對茶壺底部產(chǎn)生的壓力是4.8N．（3）壺對桌面的壓強為2500Pa．

點評 本題考查重力、壓強的計算，關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．