Question

如圖所示，平底茶壺的質量是300克，底面積是40平方厘米，內盛0.6千克的水，放在面積為1平方米的水平桌面中央．
（1）水對茶壺底部的壓強、壓力各有多大？
（2）當小明將100克的玻璃球放入茶壺內，水面上升了1厘米，但水并未溢出．此時茶壺對桌面的壓力、壓強各為多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知茶壺中水的深度，根據p=ρgh求出水對茶壺底部的壓強，又已知茶壺的底面積，根據F=ps求出水對茶壺底部壓力；
（2）將100克的玻璃球放入茶壺內，茶壺對桌面的壓力等于茶壺和水、玻璃球的重力之和，根據G=mg求出其大小，然后根據p=求出對桌面的壓強．
解答：解：（1）水對茶壺底部的壓強：
p₁=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa，
水對茶壺底部的壓力：
F₁=p₁s=980Pa×40×10^-4m²=3.92N；
（2）茶壺對桌面的壓力：
F₂=G=（m_壺+m_水+m_球）g=（0.3kg+0.6kg+0.1kg）×9.8N/kg=9.8N，
茶壺對桌面的壓強：
p₂===2450Pa．
答：（1）水對茶壺底部的壓強為980Pa，壓力為3.92N；
（2）當小明將100克的玻璃球放入茶壺內時，茶壺對桌面的壓力為9.8N，壓強為2450Pa．
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．