Question

12．如圖所示，在一個(gè)封閉薄容器中裝滿體積為1dm³的水后放在水平桌面上，已知容器的質(zhì)量為100g，容器的下底面積為100cm²，高為12cm．求：
（1）水對(duì)容器底部的壓力和壓強(qiáng)；
（2）容器對(duì)桌面的壓力和壓強(qiáng)．
（3）如果將容器倒放，容器對(duì)桌面的壓力和壓強(qiáng)有何變化？

Answer 1

分析 （1）水對(duì)容器底的：先計(jì)算壓強(qiáng)（p=ρgh），后計(jì)算壓力（F=pS）；
（2）容器對(duì)桌面的：先計(jì)算壓力（F=G），后計(jì)算壓強(qiáng)（p=$\frac{F}{S}$）．
（3）將容器倒放，容器對(duì)桌面的壓力等于容器盒水的重力之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$，通過受力面積的變化分析壓強(qiáng)變化．

解答 解：（1）水對(duì)容器底的壓強(qiáng)：
p₁=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa；
水對(duì)容器底的壓力：
F₁=p₁S=1.2×10³Pa×100×10^-4m²=12N；
（2）容器重：
G₁=mg=0.1kg×10N/kg=1N；
水重：
G₂=ρgV=1×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-3m³=10N；
容器對(duì)水平桌面的壓力：
F₂=G₁+G₂=1N+10N=11N；
容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)：
p₂=$\frac{{F}_{2}}{S}$=$\frac{11N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.1×10³Pa．
（3）將容器倒放，容器對(duì)桌面的壓力等于容器與水的重力之和，即壓力不變；
由圖可知，倒放后受力面積減小，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可知，壓強(qiáng)變大．
答：（1）水對(duì)容器底部的壓力和壓強(qiáng)分別為12N、1.2×10³Pa；
（2）容器對(duì)桌面的壓力和壓強(qiáng)分別為11N、1.1×10³Pa．
（3）如果將容器倒放，容器對(duì)桌面的壓力不變；壓強(qiáng)變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是液體壓強(qiáng)和固體壓強(qiáng)的計(jì)算方法，同時(shí)出現(xiàn)固、液體壓力壓強(qiáng)，要注意先后順序：液體，先計(jì)算壓強(qiáng)（p=ρgh），后計(jì)算壓力（F=pS）；固體：先計(jì)算壓力（F=G），后計(jì)算壓強(qiáng)（p=$\frac{F}{S}$）．