Question

【题目】如图是法国科学家帕斯卡在1648年做的一个实验，他用一个封闭的木桶，桶内装满水，上面插一根很细的管子．他从楼房的阳台向管中灌水时，只用了几杯水，桶就被撑破了．桶底内底面积为1200cm2 ， 桶自重20N，管中装满水时水的总体积为20L，根据图中所标出的数据，如果管中装满水时，
（1）水对桶底产生的压强是多大？
（2）水对桶底产生的压力是多大？
（3）若桶与地面接触的面积是200cm2 ， 则桶对水平地面的压强为多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：水对桶底的压强为：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×（3.4+0.6）m=4×104Pa
（2）解：桶底内底面积：S=1200cm2=0.12m2，

由p= 得，水对桶底产生的压力F=pS=4×104Pa×0.12m2=4800N

（3）解：桶内水的体积：V=20L=20dm3=20×10﹣3m3；

由ρ= 得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×20×10﹣3m3=20kg；

水桶对地面的压力：F=G水+G桶=mg+20N=20kg×10N/kg+20N=220N；

桶与地面接触的面积：S桶=200cm2=0.02m2，

桶对水平地面的压强：p桶= = =1.1×104Pa

【解析】（1）液体压强与液体的密度和深度有关，水对桶底的压强用p=ρgh解答；（2）水对桶底产生的压强，用p= 公式变形计算水对桶底产生的压力；（3）桶对水平地面的压强可用压强公式计算．
【考点精析】解答此题的关键在于理解压强的大小及其计算的相关知识，掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa），以及对液体的压强的计算的理解，了解液体内部压强的公式：p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意：h 指液体的深度，即某点到液面的距离．