Question

6．如圖所示的是RH618-15型電熱水壺，該壺底面積為0.02m²，空壺質量是1.5kg，其他有關參數如下表，將它放置在面積為1m²的水平桌面上，求：
（1）水壺裝最大容量的水時，水受到的重力和水對壺底的壓強．
（2）當水壺通電正常工作時，水壺對桌面的最小壓強是多少？（g取10N/kg）

RH618-15型電熱水壺
壺高	0.15米
最高水位	0.12米
最低水位	0.05米
最大容量	1.5升
最小容量	0.5升

Answer 1

分析 （1）知道熱水壺的最大容量（裝滿水的體積），利用密度公式求當熱水壺裝最大容量水時水的質量；知道最高水位，利用液體壓強公式求出水對容器底部的壓強；
（2）知道水壺通電正常工作時的最小容量，根據密度公式求出此時壺內最小水的質量，水壺對桌面的壓力等于總重，利用壓強公式求水壺對桌面的壓強．

解答 解：
（1）根據ρ=$\frac{m}{V}$可得，水壺裝最大容量的水時水的質量：
m_大=ρ_水V_大=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg，
水受到的重力：
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N；
水對容器底部的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa；
（2）當水壺通電正常工作時，水壺內最少水的質量：
m_小=ρ_水V_小=1.0×10³kg/m³×0.5×10^-3m³=0.5kg，
水壺對桌面的最小壓力：
F=G=m_總g=（1.5kg+0.5kg）×10N/kg=20N，
水壺對桌面的最小壓強：
p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{20N}{0.02{m}^{2}}$=1000Pa．
答：（1）水壺裝最大容量的水時，水受到的重力為15N、水對壺底的壓強為1200Pa．
（2）當水壺通電正常工作時，水壺對桌面的最小壓強是1000Pa．

點評 本題考查了學生對密度公式、液體壓強公式、壓強定義式的掌握和運用，能從熱水壺參數表得出相關信息并加以利用是本題的關鍵．