Question

3．重为5牛，底面积为20分米²的圆底容器内盛有0.2米深的水，放在面积为2×10^-2米²的水平圆桌的中央，容器底部和桌面间无缝隙，若容器对桌面的压强为2.45×10⁵帕．求：
①水对容器的压力F_水
②容器中水的重力G_容．

Answer 1

分析 （1）根据p=ρgh计算压强的大小；根据公式F=pS可求水对容器的压力F_水；
（2）已知容器对桌面的压强，根据公式F=pS可求对桌面的压力；容器对桌面的压力等于容器和水的重力之和，据此即可求出水的重力．

解答 解：①水对容器底的压强p_水=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2×10³Pa；
由p=$\frac{F}{S}$得水对容器的压力：
F_水=p_水S_容器=2×10³Pa×20×10^-4m³=4N；
②由p=$\frac{F}{S}$得：容器对桌面的压力F=pS=2.45×10³Pa×2×10^-2m³=49N；
所以G_水=F-G_容器=49N-5N=44N．  
答：①水对容器的压力F_水=4N；
②容器中水的重力G_容=44N．

点评 本题考查压力和重力的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于自身的重力．