Question

3．如图所示，底面积为100cm²，重10N的容器放在水平桌面上，容器中装有3kg水，水深20cm，g=10N/kg．求：
（1）水对容器底的压强和压力；
（2）容器对水平桌面的压力和压强．

Answer 1

分析 （1）已知容器中水的深度，根据p=ρgh求出水对容器底部的压强，又知道容器的底面积，根据F=pS求出水对容器底的压力；
（2）已知容器和水的质量可求他们的重力，重力等于对桌面的压力，利用p=$\frac{F}{S}$求出容器对桌面的压强．

解答 解：（1）水对容器底的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，水对容器底的压力：
F=pS=2000Pa×100×10^-4m²=20N；
（2）容器对桌面的压力：
F′=G_容器+G_水=G_容器+m_水g=10N+3kg×10N/kg=40N，
容器对桌面的压强：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{40N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=4000Pa．
答：（1）水对容器底的压强为2000Pa，压力为20N；
（2）容器对水平桌面的压力为30N，压强为4000Pa．

点评 解决本题的关键有两点：一是计算固体压强时要先求压力再求压强，计算液体压力时要先计算压强后计算压力；二是计算容器对桌面的压强时的受力面积为容器的底面积，而不是水平桌面的面积，这也是学生容易出错的地方，因此要特别强调受力面积这一点．