Question

11．如圖所示，平底茶壺的質(zhì)量是400g，底面積是40cm²，內(nèi)盛0.6kg的開水，放置在面積為1m²的水平桌面中央．（g取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）求：
（1）水對茶壺底部的壓力；
（2）茶壺對桌面的壓強．

Answer 1

分析 ，（1）利用液體壓強公式先求出水對壺底的壓強，再利用公式F=pS求出水對茶壺底部的壓力．
（2）已知茶壺的質(zhì)量和壺內(nèi)水的質(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．

解答 解：
（1）壺中水的深度h=12cm=0.12m，則水對壺底的壓強：
p_水=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，水對茶壺底的壓力：
F₁=p_水S=1200Pa×40×10^-4m²=4.8N；
（2）茶壺的重力：
G_壺=m_壺g=0.4kg×10N/kg=4N，
水的重力：
G_水=m_水g=0.6kg×10N/kg=6N，
茶壺對水平桌面的壓力：
F₂=G_水+G_壺=6N+4N=10N，
茶壺對水平桌面的壓強：
p=$\frac{{F}_{2}}{S}$=$\frac{10N}{40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2.5×10³Pa．
答：（1）水對茶壺底部的壓力為4.8N；
（2）茶壺對桌面的壓強為2.5×10³Pa．

點評 本題考查重力、壓強的計算，關(guān)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．