Question

20．如圖所示，平底茶壺的質量是400g，底面積是40cm²，內盛0.6kg的開水，水深12cm，放置在面積為1m²的水平桌面中央．試求：
（1）水對茶壺底部的壓力；
（2）茶壺對桌面的壓強．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）利用液體壓強公式先求出水對壺底的壓強，利用公式F=pS求出水對茶壺底部的壓力；
（2）已知茶壺的質量和壺內水的質量，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）水對壺底的壓強：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×12×10^-2m=1.2×10³Pa，
水對壺底的壓力：
F=pS=1.2×10³Pa×40×10^-4m²=4.8N；
（2）茶壺對桌面的壓力：
F′=G_壺+G_水=m_壺g+m_水g=400×10^-3kg×10N/kg+0.6kg×10N/kg=10N，
茶壺對桌面的壓強：
p'=$\frac{F'}{S'}$=$\frac{10N}{40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=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 本題考查液體壓力，壓強的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用．