Question

10．如圖所示，平底茶壺的重量是8N，底面積是80cm²，內盛1.2kg的開水，水深度12cm，放置在面積為1m²的水平桌面中央．試求：（g=10N/kg）
（1）水對茶壺底部的壓強；
（2）茶壺對桌面的壓強．

Answer 1

分析 （1）由圖可知茶壺內水的深度，根據p=ρgh求出水對茶壺底部產生的壓強；
（2）已知茶壺的重量和壺內水的質量，根據公式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，根據公式p=$\frac{F}{S}$可求茶壺對桌面的壓強．

解答 解：（1）茶壺內水的深度：h=12cm=0.12m，
水對壺底的壓強：
p_水=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa；
（2）水的重力：
G_水=m_水g=1.2kg×10N/kg=12N，
茶壺對水平桌面的壓力：
F=G_水+G_壺=12N+8N=20N；
水平桌面的受力面積：
S=80cm²=80×10^-4m²，
茶壺對水平桌面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{20N}{80×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2.5×10³Pa．
答：（1）水對茶壺底部的壓強為1.2×10³Pa；
（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，還要注意解題過程中單位的換算．