Question

如圖所示，平底茶壺的質量是400g，底面積是40cm²，內盛0.6kg深度為12cm的開水，放置在水平桌面中央（g取10N/kg）．試求：
（1）水所受的重力
（2）水對茶壺底部的壓強； 
（3）水對茶壺底部的壓力；
（4）茶壺對桌面的壓力．   
（5）茶壺對桌面的壓強
（6）茶壺用到了我們學過的哪些知識（寫出一條即可）

Answer 1

分析：（1）知道水的質量，根據密度公式求出水所受的重力；
（2）知道茶壺內的水深，根據p=ρgh求出水對茶壺底部的壓強；
（3）知道水對茶壺底部的壓強和受力面積，根據p=

F

S

水對茶壺底部的壓力；
（4）茶壺對桌面的壓力等于茶壺和水的重力之和，根據G=mg求出其大小，再根據壓強公式求出對桌面的壓強．
（5）根據連通器的定義和大氣壓的作用來分析解答．

解答：解：（1）水所受的重力：
G_水=mg=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）水對茶壺底部的壓強：
p_水=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa；
（3）根據p=

F

S

可得，水對茶壺底部的壓力：
F_水=p_水S=1200Pa×40×10^-4m²=4.8N；
（4）茶壺對桌面的壓力：
F_桌面=G_壺+G_水=m_壺g+G_水=400×10^-3kg×10N/kg+6N=10N，
茶壺對桌面的壓強：
p_桌面=

F桌面

S

=

10N

40×10-4m2

=2500Pa；
（5）連通器是指上邊開口，下邊連通的容器，茶壺壺嘴和壺蓋都與大氣相通，保證壺嘴壺體液面始終相平，所以應用了連通器知識；
壺嘴上的小孔保證壺內氣壓等于大氣壓，以防止壺內氣壓過小，致使壺體內的水倒不出來，所以也應用了大氣壓知識．
答：（1）水所受的重力為6N；
（2）水對茶壺底部的壓強為1200Pa；
（3）水對茶壺底部的壓力為4.8N；
（4）茶壺對桌面的壓力為10N；
（5）茶壺對桌面的壓強為2500Pa；
（6）連通器（或大氣壓）．

點評：解決本題的關鍵是知道：計算固體壓強時要先求壓力再求壓強，計算液體壓力時要先計算壓強后計算壓力．