Question

10．如图茶壶质量0.2kg，底面积是40cm²，内盛0.6kg的开水，试求：
（1）水对茶壶底部的压力；g=10N/kg
（2）壶对桌面的压强．

Answer 1

分析 （1）由图可知茶壶内水的深度，根据p=ρgh求出水对茶壶底部产生的压强，再利用公式F=pS求出水对茶壶底部的压力；
（2）已知茶壶的质量和壶内水的质量，根据公式G=mg可求其重力，在水平面上压力等于物体自身的重力，茶壶的底面积已知，根据公式p=$\frac{F}{S}$可求茶壶对桌面的压强．

解答 解：
（1）茶壶内水的深度：
h=12cm=0.12m，
水对壶底的压强：
p_水=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa，
壶的底面积：
S=40cm²=4×10^-3m²，
由p=$\frac{F}{S}$可得，水对茶壶底的压力：
F₁=p_水S=1200Pa×4×10^-3m²=4.8N；
（2）茶壶的重力：
G_壶=m_壶g=0.2kg×10N/kg=2N，
水的重力：
G_水=m_水g=0.6kg×10N/kg=6N，
茶壶对桌面的压力：
F₂=G_水+G_壶=2N+6N=8N；
茶壶对桌面的压强：
p=$\frac{{F}_{2}}{S}$=$\frac{8N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2000Pa．
答：（1）水对茶壶底部的压力为4.8N；
（2）茶壶对桌面的压强为2000Pa．

点评 本题考查重力、压力、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，注意解题过程中单位的换算．