Question

14．如图1所示，平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm²，内盛0.8kg的开水，放置在面积为1m²的水平桌面中央．试求：
（1）水对茶壶底部的压力；
（2）茶壶对桌面的压强（g取10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）由图可知茶壶内水的深度，利用液体压强公式p=ρgh求水对茶壶底的压强，根据F=pS求出水对茶壶底的压力；
（2）茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的重力之和，根据F=G=mg求出其大小，再根据p=$\frac{F}{S}$求出茶壶对桌面的压强．

解答 解：（1）由图可知，茶壶内水的深度：
h=12cm=0.12m，
水对茶壶底部的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，水对茶壶底部的压力：
F=pS=1.2×10³Pa×40×10^-4m²=4.8N；
（2）茶壶对桌面的压力：
F′=G_总=（m_壶+m_水）g=（0.4kg+0.8kg）×10N/kg=12N，
茶壶对桌面的压强：
P′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{12N}{40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3000Pa．
答：（1）水对茶壶底部的压力为4.8N；
（2）茶壶对桌面的压强为3000Pa．

点评 （1）固体压力、压强计算（先求压力、再求压强）：一要注意在水平面上时F=G，二要分析清楚受力面积是哪一个？有几个？
（2）液体对杯底压力和压强计算（先求压强后求压力），液体压强计算时注意h是深度，是指从液体内某点到液体面的垂直距离．