Question

3．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．试求：
（1）水对茶壶底部的压强；
（2）茶壶对桌面的压强；
（3）开水对壶底的压力．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）由图可知开水的深度，根据p=ρgh求出开水对茶壶底部的压强；
（2）茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的重力之和，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；
（3）知道水对茶壶底部的压强和茶壶的底面积，根据F=pS求出开水对壶底的压力．

解答 解：（1）由图可知，茶壶内水的深度：
h=12cm=0.12m，
水茶壶底部的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa；
（2）茶壶对桌面的压力：
F=G_总=m_总g=（400×10^-3kg+0.6kg）×10N/kg=10N，
茶壶对桌面的压强：
p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{10N}{40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2500Pa；
（3）开水对壶底的压力：
F′=pS=1200Pa×40×10^-4m²=4.8N．
答：（1）水对茶壶底部的压强为1200Pa；
（2）茶壶对桌面的压强为2500Pa；
（3）开水对壶底的压力为4.8N．

点评 本题考查了压力和压强的计算，关键是知道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．