Question

18．如图所示，平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm²，内盛0.6kg的开水，放置在面积为1m²的水平桌面中央．试求：
（1）水对茶壶底部的压强；
（2）茶壶对桌面的压力；
（3）茶壶对桌面的压强．

Answer 1

分析 （1）由图可知壶内水的深度是12cm，由液体压强公式可以求出水对壶底部的压强．
（2）已知水对壶底部的压强，由公式F=PS可以求出水对壶底的压力．
（3）茶壶对桌面的压力等于茶壶与壶内水所受的重力，已知质量，由G=mg求出重力，然后求出压力，由压强公式求壶对桌面的压强．

解答 解：（1）水对茶壶底部的压强：
p=ρ_水gh=1×10³kg/m³×9.8N/kg×0.12m=1176Pa；
（2）由p=$\frac{F}{S}$可得，水对茶壶底部的压力：
F=pS=1176Pa×40×10^-4m²=4.704N；
（3）茶壶对桌面的压力：
F=mg=（m_壶+m_水）g=（0.4kg+0.6kg）×9.8N/kg=9.8N；
壶对桌面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{9.8N}{40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2.45×10³Pa．
答：（1）水对茶壶底部的压强是1176Pa；
（2）水对茶壶底部的压力是4.704N；
（3）茶壶对桌面的压强是2.45×10³Pa．

点评 本题考查固体压强和液体压强的计算，以及物体所受压力的计算，关键是要分析出接触面积．要知道在水平面上压力等于物体自身的重力，最容易出错的是受力面积的判断，本题给出了水平桌面的面积，这是一个陷阱，受力面积指的是两个物体相互接触的面积，所以做题的时候一定要注意，还要注意解题过程中单位的换算．