题目内容

小明用一满瓶纯净水和放在水平桌面上的海绵做实验,研究“影响压力作用效果的因素”,如图所示.做着做着小明想,一瓶纯净水能产生多大的压强,竟把海绵压得那么明显.于是,就开始想办法计算它.他从商标纸上查到这瓶水的“净含量”是600mL(1mL=1cm3);掂了掂同样的空瓶确实很轻,重力可忽略不计;又测出瓶底面积为35cm2,瓶盖面积为7cm2.正放时水深20cm,根据小明收集的数据,请你计算:(取g=10N/kg)
(1)这瓶纯净水净重多少?
(2)正放时水对瓶底的压力是多少?
(3)瓶子正放时对海绵的压强是多少?(结果保留一位小数)
分析:(1)知道水的体积,根据密度公式求出水的质量,根据G=mg求出这瓶纯净水净重;
(2)知道正方时水对瓶底的压强,又知道瓶底面积,根据压强公式求出水对瓶底的压力;
(3)瓶子正放在海绵上,海绵的受力面积就等于瓶底面积,海绵受到的压力就等于瓶中水的重力(空瓶的重力忽略不计),压强公式求出瓶子正放时对海绵的压强.
解答:解:(1)这瓶水的体积:
V=600ml=600cm3=600×10-6m3
根据ρ=
m
V
可得,这瓶纯净水的质量为:
m=ρV=1.0×103kg/m3×600×10-6m3=0.6kg,
这瓶纯净水重为:
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N;
(2)正放时水对瓶底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa,
水对瓶底的压力:
F=pS=2000Pa×35×10-4cm2=7N;
(3)瓶子正放时对海绵的压强:
p′=
F′
S
=
G
S
=
6N
35×10-4m2
=1714.3Pa.
答:(1)这瓶纯净水净重为6N;
(2)正放时水对瓶底的压力是7N;
(3)瓶子正放时对海绵的压强是1714.3Pa.
点评:本题考查了密度公式和压强公式的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,要注意瓶子的重力忽略不计.
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