Question

8．如图所示，茶壶的质量是0.2kg，底面积是4×10^-3m²，内盛0.6kg的开水，开水的深度为8cm，把它放在已水平桌面的中央．求：
（1）开水对茶壶底部的压强和压力；
（2）茶壶对桌面的压力和压强．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）已知壶内的水深，先用p=ρ_水gh计算水对壶底的压强，再用F=pS计算压力．
（2）算出壶和水的重力，即为茶壶对桌面的压力，再用p=$\frac{F}{S}$求压强．

解答 解：（1）壶内水的深度h=8cm=0.08m，
水对壶底的压强p=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.08m=800Pa；
水对壶底的压力F=pS=800Pa×4×10^-3m²=3.2N．
（2）茶壶对桌面的压力等于水和壶的总重力：
F′=G=（m_水+m_壶）g=（0.6kg+0.2kg）×10N/kg=8N，
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{8N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2000Pa．
答：（1）水对茶壶底部产生的压强是800Pa，压力是3.2N；
（2）茶壶对桌面的压力是8N，压强为2000Pa．

点评 本题考查重力、压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上压力等于物体自身的重力，最容易出错的是受力面积的判断，本题给出了水平桌面的面积，这是一个陷阱，受力面积指的是两个物体相互接触的面积，所以做题的时候一定要注意．