Question

7．如圖，平底茶壺的質量是400g，底面積是0.004m²，內盛0.6kg的開水，放置在面積為1m²的水平桌面中央．（ρ_水=1000kg/m³，g=10N/kg）
試求：（1）水對茶壺底部的壓強；
（2）水對茶壺底部的壓力；
（3）茶壺對桌面的壓強．

Answer 1

分析 （1）由圖可知壺內水的深度是12cm，由液體壓強公式可以求出水對壺底部的壓強．
（2）已知水對壺底部的壓強，由公式F=PS可以求出水對壺底的壓力．
（3）茶壺對桌面的壓力等于茶壺與壺內水所受的重力，已知質量，由G=mg求出重力，然后求出壓力，由壓強公式求壺對桌面的壓強．

解答 解：（1）水對茶壺底部的壓強p=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa；
（2）水對茶壺底部的壓力F=pS=1200Pa×0.004m²=4.8N；
（3）茶壺對桌面的壓力F=mg=（m_壺+m_水）g=（0.4kg+0.6kg）×10N/kg=10N；
壺對桌面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{10N}{0.004{m}^{2}}$=2.5×10³Pa．
答：（1）水對茶壺底部的壓強是1200Pa；
（2）水對茶壺底部的壓力是4.8N；
（3）茶壺對桌面的壓強是2.5×10³Pa．

點評 本題考查固體壓強和液體壓強的計算，以及物體所受壓力的計算，關鍵是要分析出接觸面積．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．