Question

2．小华家中楼顶装有一储水箱，箱底有四个脚，每个脚与地面的接触面积为0.01m²，水箱内装有1.2m³水，1楼水笼头距水箱内水面的距离为10m，求：
（1）1楼水笼头处受到水的压强；
（2）水箱对地面的压强（水箱质量忽略不计）．

Answer 1

分析 （1）知道1楼水笼头距水箱内水面的距离，根据p=ρgh求出1楼水笼头处受到水的压强；
（2）知道水的体积，根据m=ρV求出水的质量，水箱质量忽略不计，水箱对地面的压力和水的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，受力面积为4个脚与地面的接触面积之和，根据p=$\frac{F}{S}$求出水箱对地面的压强．

解答 解：（1）1楼水笼头处受到水的压强：
p_水=ρ_水gh_水=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10m=1×10⁵Pa；      
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m_水=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×1.2m³=1200kg，
水箱质量忽略不计，则水箱对地面的压力：
F=G_水=m_水g=1200kg×10N/kg=1.2×10⁴N，
水箱对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{4}N}{0.01{m}^{2}×4}$=3×10⁵Pa．
答：（1）1楼水笼头处受到水的压强为1×10⁵Pa；
（2）水箱对地面的压强为3×10⁵Pa．

点评 本题考查了液体和固体压强的计算，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等，同时注意受力面积的确定．