Question

3．如图所示，一个边长为10cm、重4N的正方体木块，放置于1m²的水平桌面上．将重2N的水倒入一个锥形瓶中，瓶重1N，底面积为60cm²，水深度为5cm，将锥形瓶放在木块上．求：
（1）水对瓶底的压强和压力．
（2）木块对桌面的压强．

Answer 1

分析 （1）已知深度和水的密度，利用液体压强公式p=ρ_液gh求解压强，利用p=$\frac{F}{S}$求解压力；
（2）由题意可知，压力等于木块的重力与锥形瓶的重力、水的重力之和，再求出正方体木块的底面积，即与桌面的接触面积，利用p=$\frac{F}{S}$求解木块对桌面的压强．

解答 解：（1）水对瓶底的压强：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.05m=500Pa；
根据p=$\frac{F}{S}$可得，水对瓶底的压力：
F=pS=500Pa×60×10^-4m²=3N；
（2）S′=10cm×10cm=100cm²=0.01m²，
木块对桌面的压力：
F′=G_木+G_水+G_瓶=4N+2N+1N=7N，
木块对桌面的压强：
p′=$\frac{F′}{S′}$=$\frac{7N}{0.01{m}^{2}}$=700Pa．
答：（1）水对瓶底的压强为500Pa；水对瓶底的压力3N；
（2）木块对桌面的压强为700Pa．

点评 此题考查压强的大小计算，关键是知道，静止在水平面上的物体，对水平面的压力等于其重力．