题目内容
【题目】将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2 , 瓶底的面积是28cm2 , 瓶重和厚度忽略不计(g取10N/kg).求:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强.
【答案】
(1)解:倒立放置时瓶盖所受水的压强:
p=ρgh倒立=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa,
由p= 可得,倒立放置时瓶盖所受水的压力:
F=pS瓶盖=1300Pa×8×10﹣4m2=1.04N
答:倒立放置时瓶盖所受水的压力为1.04N,压强为1300Pa;
(2)解:由左图可知,矿泉水瓶内水的体积:
V=S瓶底h正立=28cm2×10cm=280cm3,
由ρ= 可得,水的质量:
m水=ρV=1.0g/cm3×280cm3=280g=0.28kg,
瓶重和厚度忽略不计,则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力:
F′=G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N,
倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:
p′= = =3500Pa
答:倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为3500Pa
【解析】(1)由图可知,倒立放置时水的深度,根据p=ρgh求出瓶盖所受水的压强,又知道瓶盖的面积,根据p= 求出倒立放置时瓶盖所受水的压力;(2)由图可知,正立放置时矿泉水瓶内水的深度,根据V=Sh求出水的体积,利用ρ= 求出水的质量,根据G=mg求出水的重力即为倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力,根据p= 求出倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强.
【考点精析】认真审题,首先需要了解压强的大小及其计算(压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa)),还要掌握液体的压强的计算(液体内部压强的公式:p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意:h 指液体的深度,即某点到液面的距离)的相关知识才是答题的关键.