Question

12．如图所示，平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm²，内盛0.6kg的开水，放置在面积为1m²的水平桌面中央．求：（g取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（1）水对茶壶底部的压力和压强；
（2）茶壶对桌面的压力和压强．

Answer 1

分析 （1）由图可知容器内水的深度，根据p=ρgh求出水对茶壶底部的压强，根据F=pS求出水对茶壶底部的压力；
（2）茶壶对桌面的压力等于水和茶壶的重力之和，根据F=G=mg求出其大小根据p=$\frac{F}{S}$求出茶壶对桌面的压强．

解答 解：（1）茶壶内水的深度：
h=12cm=0.12m，
水对茶壶底部的强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，水对茶壶底部的压力：
F=pS=1200Pa×40×10^-4m²=4.8N；
（2）茶壶对桌面的压力：
F′=G_总=m_总g=（m_水+m_壶）g=（0.6kg+0.4kg）×10N/kg=10N，
茶壶对桌面的压强：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{10N}{40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2500Pa．
答：（1）水对茶壶底部的压力为4.8N，压强为1200Pa；
（2）茶壶对桌面的压力为10N，压强为2500Pa．

点评 本题考查的是液体压强和固体压强的计算方法，同时出现求固、液体产生的压力和压强，要注意先后顺序：液体，先计算压强（p=ρgh），后计算压力（F=pS）；固体：先计算压力（F=G），后计算压强（p=$\frac{F}{S}$）．