Question

如图所示，一个空茶壶质量为0.5kg，放在水平桌面上，茶壶与桌面的接触面积为0.01m²，用茶壶盛满水后质量为1kg，水的深度为12cm．（茶壶壁的厚度忽略不计）
求：（1）空茶壶对桌面的压强；
（2）茶壶盛满水后对桌面的压力；
（3）水对茶壶底部的压强；
（4）水对茶壶底部的压力．

Answer 1

解：（1）空茶壶对水平桌面的压强：：P====490Pa；
（2）茶壶盛满水后对桌面的压力：F=G_总=m_总g=（0.5kg+1kg）×9.8N/kg=14.7N；
（3）水对茶壶底部的压强：P′=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.12m=1176Pa；
（4）水对茶壶底部的压力：F′=P′S=1176Pa×0.01m²=11.76N．
答：（1）空茶壶对桌面的压强为490Pa；
（2）茶壶盛满水后对桌面的压力为14.7N；
（3）水对茶壶底部的压强为1176Pa；
（4）水对茶壶底部的压力为11.76N．
分析：（1）已知空茶壶的质量，根据公式G=mg可求其重力，在水平面上压力等于物体自身的重力，茶壶的底面积已知，根据公式p=可求茶壶对桌面的压强．
（2）已知空茶壶和壶中水的质量，根据公式G=mg可求出总重力，在水平面上压力等于茶壶和水的总重力．
（3）利用液体压强公式先求出水对壶底的压强，再利用公式F=pS求出水对茶壶底部的压力．
点评：本题考查重力、压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上压力等于物体自身的重力，最容易出错的是受力面积的判断，本题给出了水平桌面的面积，这是一个陷阱，受力面积指的是两个物体相互接触的面积，所以做题的时候一定要注意，还要注意解题过程中单位的换算．