Question

8．如圖所示，平底茶壺的底面面積是4×10 ^-3m²，內(nèi)盛0.8kg的水，放置在面積為1m²的水平桌面中央．不計(jì)壺壁和壺底厚度，g=10N/kg．求：
（1）水對(duì)茶壺底部產(chǎn)生的壓力是多大？
（2）若茶壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)為3×10³Pa，茶壺的質(zhì)量是多大？

Answer 1

分析 （1）由圖可知壺內(nèi)水的深度是15cm，由液體壓強(qiáng)公式可以死求出水對(duì)壺底部的壓強(qiáng)；已知水對(duì)壺底部的壓強(qiáng)，由公式F=PS可以求出水對(duì)壺底的壓力．
（2）根據(jù)茶壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)與受力面積，求出茶壺對(duì)桌面的壓力，等于水與茶壺的重力之和．

解答 解：
（1）水對(duì)茶壺底部的壓強(qiáng)p=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.15m=1.5×10³Pa；
水對(duì)茶壺底部的壓力F=pS=1.5×10³Pa×4×10^-3m²=6N；
（2）由P=$\frac{F}{S}$得，茶壺對(duì)桌面的壓力：F_桌=P_桌S_壺=3×10³Pa×4×10^-3m²=12N，
因茶壺對(duì)桌面的壓力F_桌=G_總=G_壺+G_水得，
G_壺=F_桌-G_水=F_桌-m_水g=12N-0.8kg×10N/kg=4N，
茶壺的質(zhì)量：m_壺=$\frac{{G}_{壺}}{g}$=$\frac{4N}{10N/kg}$=0.4kg．
答：（1）水對(duì)茶壺底部的壓強(qiáng)是6N．
（2）茶壺的質(zhì)量為0.4kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)的計(jì)算，以及物體所受壓力的計(jì)算，關(guān)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(cuò)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(gè)陷阱，受力面積指的是兩個(gè)物體相互接觸的面積，所以做題的時(shí)候一定要注意，還要注意解題過程中單位的換算．