Question

11．如圖，水桶的底面積為500cm²，重為10N；現倒入14kg的水，桶內水的高度為30cm，放在水平地面上，求：
（1）水對桶底的壓力；
（2）水桶對地面的壓強．

Answer 1

分析 （1）已知桶內水的深度和水的密度，利用液體壓強公式求水對桶底的壓強；又知道桶的底面積，利用變形公式F=pS求水對桶底的壓力；
（2）先求出水和桶的總重，因在水平地面上，也就得到了水桶對地面的壓力，又已知桶的底面積，利用壓強定義式p=$\frac{F}{S}$計算水桶對地面的壓強．

解答 解：（1）桶內水的深度h=30cm=0.3m，
水對桶底的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa；
由p=$\frac{F}{S}$可得，水對桶底的壓力：
F=pS=3000Pa×500×10^-4m²=150N；
（2）桶內水的重：
G_水=m_水g=14kg×10N/kg=140N，
因為水桶放在水平地面上，
所以水桶對地面的壓力：
F=G_桶+G_水=10N+140N=150N，
水桶對地面的壓強：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{150N}{500×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3000Pa．
答：（1）水對桶底的壓力為150N；
（2）水桶對地面的壓強3000Pa．

點評 本題考查了壓強定義式和液體壓強公式的應用，對于不規則的容器，要先根據p=ρgh計算液體對容器底的壓強、再利用F=pS計算液體對容器底的壓力；容器對桌面，先根據F=G_總計算容器對地面的壓力、再根據壓強定義式計算容器對地面的壓強．