Question

重为5牛、底面积为2×10-²米²的薄壁容器内盛有0.2米深的水，放在水平桌面的中央，若容器对桌面的压强为2.45×10³帕．求：
（1）水对容器底的压强p_水．
（2）容器对桌面的压力F_容器．
（3）小明和小华两位同学分别计算了容器中水的重力G_水，小明的答案为39.2牛，小华的答案为44牛．请判断，小明的答案是______的，小华的答案是______的．（均选填“正确”或“错误”）．

Answer 1

解：由题意知：G_容器=5N，容器底面积S=2×10^-2m²，水深h=0.2m，容器对桌面的压强P=2.45×10³Pa．
（1）水对容器底的压强p_水=ρgh=1×10³Kg/m米×9.8N/Kg×0.2h=1.96×10³Pa．
（2）由压强公式P=得，容器对桌面的压力F_容器=p_容器S=2.45×10³Pa×2×10-²m²=49N．
（3）物体间力的作用是相互的，桌面对容器的支持力F_N等于它对桌面的压力F_容器，即F_N=F_容器=49N．
容器及容器内的水受竖直向上的支持力F_N，竖直向下重力G，处于平衡状态，则G=F_N=49N，
因为G=G_水+G_容器，G_水=G-G_容器=49N-5N=44N．故小明的答案错误，小华的答案正确．
答：（1）水对容器底的压强p_水=2.45×10³Pa．（2）容器对桌面的压力F_容器=49N．（3）错误；正确．
分析：（1）由液体的压强公式P=ρgh，求水对容器底的压强．
（2）由压强公式P=，求容器对桌面的压力．
（3）由容器对桌面的压强求出容器及水所受的总重力，然后求水所受的重力．
点评：本题考查了压强的定义公式P=，及液体压强公式P=ρgh，解题时应注意两个公式的适用条件，选择恰当的公式解题．