Question

2．將如圖所示的木桶豎直放置在水平地面上，桶高為0.6m，桶底內部底面積為3.8×10^-2m²，外底面積為4×10^-2m²（g取10N/kg）．
（1）若空桶的質量為4kg，則桶對水平地面的壓強為多少？
（2）當桶中裝桶水時，水重250N，根據(jù)題中條件可以估測水對桶底的壓力不可能超過多少？

Answer 1

分析 （1）桶對水平地面的壓力等于它的重力，應用壓強公式可以求出壓強．
（2）根據(jù)題意應用液體壓強公式求出水對桶底的最大壓強，然后由壓強公式求出水對桶底的壓力，再分析答題．

解答 解：（1）空桶對水平地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{{S}_{外}}$=$\frac{mg}{{S}_{外}}$=$\frac{4kg×10N/kg}{4×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=1000Pa；
（2）250N的水裝入木桶，水的最大可能高度為桶高h=0.6m，
水對桶底的最大壓強：
p′=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.6m=6×10³Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可知，水對桶底的最大可能壓力為：
F=pS_內=6×10³Pa×3.8×10^-2m²=228N；
答：（1）若空桶的質量為4kg，則桶對水平地面的壓強為1000Pa．
（2）當桶中裝桶水時，水重250N，根據(jù)題中條件可以估測水對桶底的壓力不可能超過228N．

點評 本題考查了求壓強與壓力問題，分析清楚題意，應用壓強公式、液體壓強公式可以正確解題．