Question

图中平底茶壶的质量是0.4kg，壶底面积是4×10³m²．内盛0.6kg的开水，水面高度在图中已标出，放置在面积为1m²的水平桌面中央（g=10N/kg）．试求：
（1）水对茶壶底部产生的压强；
（2）由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力；
（3）茶壶对桌面的压强．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）已知壶内的水深，先用p=ρgh求出水对茶壶底部产生的压强；
（2）知道水对茶壶底部产生的压强和壶底面积，根据F=pS求出由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力；
（3）茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的重力之和，根据 G=mg求出其大小，再根据压强公式求出茶壶对桌面的压强．

解答：已知：m_壶=0.4kg，S=4×10³m²，m_水=0.6kg，h=12cm=0.12m，g=10N/kg，ρ=1.0×10³kg/m³
求：（1）水对茶壶底部产生的压强p；
（2）由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力F；
（3）茶壶对桌面的压强p′
解：（1）水对壶底的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa；
（2）由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力：
F=pS=1.2×10³Pa×4×10^-3m²=4.8N；
（3）茶壶对桌面的压力：
F′=G=（m_水+m_壶）g=（0.4kg+0.6kg）×10N/kg=10N，
茶壶对桌面的压强：
P′=

F′

S

=

10N

4×10-3m2

=2500Pa．
答：（1）水对茶壶底部产生的压强为1200Pa；
（2）由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力为4.8N；
（3）茶壶对桌面的压强为2500Pa．

点评：本题考查形状不规则的容器底部所受压力的计算和物体对水平桌面的压强的计算，本题的关键是计算液体对容器底的压力先计算对容器底部的压强再计算压力，这是本题的难点，还要知道放在水平桌面上的物体产生的压力等于物体重力，本题最容易出错的是接触面积的判断，本题给出的桌面的面积是个陷阱，一定要记住是两个物体接触的面积．