Question

5．人们越来越注重健康饮水，如图所示的电热水壶深受人们的喜爱．它最多能装2kg的水，壶身和底座的总质量是0.5kg，壶内底面积为200cm²，底座与水平桌面的接触面积为250cm²，装满水后水深16cm．（ρ_水=1.0×10³kg/m³）求：
（1）装满水后，水对电热水壶底部的压力．
（2）装满水后，水壶对水平桌面的压强．

Answer 1

分析 （1）已知壶内水的深度，根据公式p=ρgh求出水对电热水壶底部的压强；根据F=pS计算水对电热水壶底部的压力；
（2）水壶对桌面的压力等于水的重力与壶身和底座的总重力之和，根据G=mg求出其大小，根据公式p=$\frac{F}{S}$求出此时桌面受到的压强．

解答 解：（1）壶内水的深度：
h=16cm=0.16m，
水对电热水壶底部的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.16m=1.6×10³Pa；
由p=$\frac{F}{S}$得，水对电热水壶底部的压力：
F=pS=1.6×10³Pa×200×10^-4m²=32N；
（2）壶对桌面的压力：
F=G=mg=（0.5kg+2kg）×10N/kg=25N，
受力面积：
S=250cm²=2.5×10^-2m²；
此时桌面受到的压强：
p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{25N}{2.5×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=1000Pa．
答：（1）装满水后，水对电热水壶底部的压力是32N；
（2）装满水后，水壶对水平桌面的压强是1000Pa．

点评 本题考查液体压强、压力、压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力．