Question

20．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，水深12cm，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）利用液体压强公式先求出水对壶底的压强，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）水对壶底的压强：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×12×10^-2m=1.2×10³Pa，
水对壶底的压力：
F=pS=1.2×10³Pa×40×10^-4m²=4.8N；
（2）茶壶对桌面的压力：
F′=G_壶+G_水=m_壶g+m_水g=400×10^-3kg×10N/kg+0.6kg×10N/kg=10N，
茶壶对桌面的压强：
p'=$\frac{F'}{S'}$=$\frac{10N}{40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2.5×10³Pa．
答：（1）水对茶壶底部的压力为4.8N；
（2）茶壶对桌面的压强为2.5×10³Pa．

点评 本题考查液体压力，压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用．