Question

16．研究性學習在各校廣泛開展，小紅對家中的電熱水壺進行了認真的觀察與研究，她察看了如圖所示的電熱水壺說明書上的有關數據，并測出了容量刻度線到壺底的高度為16cm，然后加水至容量刻線后，放到加熱座上，加熱座面積與壺底面積相同，她提出了以下幾個問題，請你給予解答（壺壁厚度不計，ρ_水=1.0×10³kg/m³，取g=10N/kg）    
（1）將水加水至容量刻線后，水壺中水的質量多大？
（2）水對壺底的壓力是多大？
（3）壺對加熱座的壓強是多大？

品牌	樂力透	型號	KE-180CD
是否調溫	不可調	額定功率	1500W
電源電壓	220V	重量	0.6kg
容量	1.8L	壺底面積	200cm2
品質	憂	產地	江南

Answer 1

分析 （1）根據ρ=$\frac{m}{V}$求出水的質量；
（2）根據p=ρgh求出水對壺底的壓強，再根據p=$\frac{F}{S}$求出水對壺底的壓力；
（3）根據G=mg求出水和壺的總重力，壺對加熱座的壓力等于水和壺的總重力，根據p=$\frac{F}{S}$求出壺對加熱座的壓強．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得，壺中水的質量：
m_水=ρV=1×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg；
（2）水對壺底的壓強：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.16m=1.6×10³Pa，
由p=$\frac{F}{S}$得，水對壺底的壓力：
F=pS=1.6×10³Pa×200×10^-4m²=32N；
（3）壺對加熱座的壓力：
F′=G=（m_水+m_壺）g=（1.8kg+0.6kg）×10N/kg=24N，
壺對底座壓強p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{24N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1200Pa．
答：（1）水壺中水的質量為1.8kg；
（2）水對壺底的壓力是32N；
（3）壺對加熱座的壓強是1200Pa．

點評 此題主要考查的是學生對密度、壓強、壓力、重力、液體壓強計算公式的理解和掌握，綜合性較強，基礎性題目．