Question

12．如图，水桶的底面积为50cm²，重为10N；现倒入14Kg的水，桶内水的高度为30cm，放在水平地面上（g取10N/Kg）．求：
（1）水对桶底的压强；
（2）水桶对地面的压力；
（3）水桶对地面的压强．

Answer 1

分析 （1）知道桶内水深和水的密度，利用液体压强公式求水对桶底的压强；
（2）求出水和桶的总重，因在水平地面上，也就得出对地面的压力；
（3）知道桶的底面积，利用压强定义式p=$\frac{F}{S}$求桶对地面的压强．

解答 解：由题知，S_底=50cm²=5×10^-3m²，G_桶=10N，m_水=14kg，h=30cm=0.3m，
（1）水对桶底的压强：
p₁=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3×10³Pa；
（2）桶内水的重：
G_水=m_水g=14kg×10N/kg=140N，
水桶对地面的压力：
F=G_桶+G_水=10N+140N=150N，
（3）水桶对地面的压强：
p₂=$\frac{F}{S}$=$\frac{150N}{5×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=3×10⁴Pa．
答：（1）水对桶底的压强为3×10³Pa；
（2）水桶对地面的压力为140N；
（3）水桶对地面的压强3×10⁴Pa．

点评 本题考查了学生对压强定义式和液体压强公式的掌握和运用，对于不规则的容器，要先计算水对容器底的压强p=ρgh、再计算水对容器底的压力F=pS；容器对桌面，先计算容器对地面的压力F=G、再计算容器对地面的压强p=$\frac{F}{S}$．