Question

12．一矿泉水瓶，装满600g盐水后，放在水平桌面上静止不动，若空瓶的质量为20g，瓶与桌面的接触面积为10cm²，则桌面对瓶的支持力为6.2N，瓶对桌面的压强是6.2×10⁴Pa．把盐水倒满一个高10cm的薄纸杯，杯底受到的盐水的压强是1.1×10³Pa．当在瓶侧壁不同高度的地方扎出上、下两个小孔，打开瓶盖，可以观察到从下（填“上”或“下”）孔流出的盐水喷得较急．（g取10N/kg，盐水密度为1.1g/cm³）

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求出矿泉水瓶的总重力，矿泉水瓶子放在水平桌面上时静止处于平衡状态，受到重力和支持力是一对平衡力二者大小相等，矿泉水瓶对桌面的压力和总重力相等，根据压强公式求出瓶对桌面的压强；
（2）知道盐水的深度和密度，根据p=ρgh求出杯底受到的盐水的压强；
（3）液体内部存在压强，由于液体的压强随深度的增加而增大，故会看到下孔流出的水喷得最急或喷得远一些．

解答 解：（1）瓶子的总重力：
G=G_瓶+G_水=（m_瓶+m_水）g=（0.02kg+0.6kg）×10N/kg=6.2N，
因矿泉水瓶放在水平桌面上静止不动，受到的支持力和重力是一对平衡力，
所以，桌面对瓶的支持力为6.2N，
瓶对桌面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{6.2N}{10×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=6.2×10⁴Pa；
（2）杯底受到的盐水的压强：
p′=ρgh=1.1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1.1×10³Pa；
（3）由于液体内部存在压强，且压强随深度的增加而增大，
故会观察到水从两个小孔流出来，其中下孔流出的水喷得最急或喷得远一些．
故答案为：6.2；6.2×10⁴；1.1×10³；下．

点评 本题考查重力的计算、二力平衡的知识、固体压强、液体压强的特点和计算，容易出错的是在计算瓶子的重力时容易忽略水的重力，在解题时还要注意单位的换算．