Question

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

Answer 1

分析 （1）茶壺對桌面的壓力等于水和茶壺的重力之和，根據F=G=mg求出其大小，受力面積等于茶壺的底面積，根據p=$\frac{F}{S}$求出茶壺對桌面的壓強；
（2）由圖可知壺內水的深度是12cm，由p=ρgh可求水對壺底部的壓強，再根據F=pS求出水對茶壺底部的壓力．

解答 解：（1）茶壺對桌面的壓力：
F=G_總=（m_水+m_壺）g=（0.6kg+0.4kg）×10N/kg=10N，
茶壺對桌面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{10N}{40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2500Pa；
（2）茶壺內水的深度：
h=12cm=0.12m，
水對茶壺底部的壓強：
p′=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa，
水對茶壺底的壓力：
F′=p′S=1200Pa×40×10^-4m²=4.8N．
答：（1）茶壺對桌面的壓力為10N，壓強為2500Pa；
（2）水對茶壺底部的壓力為4.8N，壓強為1200Pa．

點評 本題考查了液體壓強公式和壓強定義式的應用，要注意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．