Question

13．如圖所示，放置在面積為1m²水平桌面中央的茶壺的底面積是40cm²，質量是400g，內裝0.6kg的開水．求：
（1）水對茶壺底部的壓強和壓力    
（2）茶壺對桌面的壓力和壓強（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）由圖可知茶壺內水的深度，根據(jù)p=ρgh求出水對茶壺底部產生的壓強，再利用公式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(jù)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(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求茶壺對桌面的壓強．

解答 解：（1）水對茶壺底部的壓強
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×12×10^-2m=1200Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，水對茶壺底部的壓力：
F=pS=1200Pa×40×10^-4m²=4.8N；
（2）茶壺對桌面的壓力：
F′=G_水+G_壺=0.6kg×10N/kg+400×10^-3kg×10N/kg=10N，
茶壺對桌面的壓強：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{10N}{40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2500Pa．
答：（1）水對茶壺底部的壓強為1200Pa，壓力為4.8N；    
（2）茶壺對桌面的壓力為10N，壓強為2500Pa．

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．