Question

17．如图所示，重为20N的容器放在水平桌面上．容器容积V=6×10^-3m³底面积S=2×10^-2 m²，高h=0.4m．当容器装满水时，（g=10N/kg，ρ_水=1.0×l0³kg/m³）．
求：①水对容器底部的压强和水对容器底的压力；
②容器对水平桌面的压力和压强．

Answer 1

分析 ①根据液体压强公式p=ρgh计算水对容器底部的压强，根据p=$\frac{F}{S}$公式变形可求得水对容器底的压力；
②容器对水平桌面的压力等于水和容器的总重力．再利用p=$\frac{F}{S}$求容器对水平桌面的压强．

解答 解：①水对容器底的压强：
p₁=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.4m=4×10³Pa；
由p=$\frac{F}{S}$可得，水对容器底的压力：
F₁=p₁S=4×10³Pa×2×10^-2m²=80N；
③容器重：G₁=20N；
水重：G₂=ρgV=1×10³kg/m³×10N/kg×6×10^-3m³=60N；
容器对水平桌面的压力：
F₂=G₁+G₂=20N+60N=80N；
容器对水平桌面的压强：
p₂=$\frac{{F}_{2}}{S}$=$\frac{80N}{2×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=4000Pa．
答：①水对容器底的压强为4×10³Pa；水对容器底的压力为80N；
②容器对水平桌面的压力为80N；容器对水平桌面的压强为4000Pa．

点评 此题考查的是液体压强和固体压强的计算方法，同时出现固、液体压力压强，要注意先后顺序：液体，先计算压强（p=ρgh），后计算压力（F=ps）；固体：先计算压力（F=G），后计算压强（p=$\frac{F}{S}$）．