Question

9．隨著電熱水器的不斷改進，如圖所示的電熱水壺深受人們的喜愛．它的容積為1.8L，壺身和底座的總質(zhì)最是l.2kg，底座與水平桌面的接觸面積為200cm²，裝滿水后水深15cm．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，1L=1dm³．g=10N/kg））求：
（1）若把空壺放在水中，剛好能浮在水面，求空壺受到的浮力；
（2）裝滿水后水對電熱水壺底部的壓強；
（3）裝滿水后桌面受到的壓強．

Answer 1

分析 （1）物體漂浮，浮力等于重力，已知質(zhì)量，根據(jù)G=mg計算；
（2）已知轉(zhuǎn)滿水后水的深度，根據(jù)公式P=ρgh可求裝滿水后水對電熱水壺底部的壓強；
（3）已知水壺的容積和水的密度，根據(jù)公式m=ρV可求裝滿水后水的質(zhì)量；裝滿水后桌面受到的壓力等于水的重力與壺身和底座的總重力之和，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求裝滿水后桌面受到的壓強．

解答 解：
（1）若把空壺放在水中，剛好能浮在水面，
根據(jù)物體漂浮條件可知，空壺受到的浮力：F_浮=G_壺=m_壺g=1.2kg×10N/kg=12N；
（2）裝滿水后水深：h=15cm=0.15m，
水對電熱水壺底部的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.15m=1.5×10³Pa；
（3）裝滿水后水的體積：V=1.8L=1.8×10^-3m³，
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，裝滿水后水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg；
裝滿水后桌面受到的壓力：
F′=G=mg=（1.2kg+1.8kg）×10N/kg=30N；
S=200cm²=2×10^-2m²；
裝滿水后桌面受到的壓強：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{30N}{2×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=1.5×10³Pa．
答：（1）裝滿水后水的質(zhì)量為2kg；
（2）裝滿水后水對電熱水壺底部的壓強為1.5×10³Pa；
（3）裝滿水后桌面受到的壓強為1.5×10³Pa．

點評 本題考查浮力、液體壓強、壓強的計算、同時考查物體浮沉條件及其應用，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等于物體自身的重力．