Question

12．一只空壶的质量为0.5千克，放在水平桌面上，茶壶与桌面的接触面积为0.01m²，用茶壶盛水后，水的深度为0.12m，水的质量为1.5kg．求：
（1）水对茶壶底部的压力；
（2）装有水的茶壶对桌面的压强．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）已知水的深度，根据p=ρgh求出水对壶底的压强，利用F=pS求出水对茶壶底部的压力；
（2）装有水的茶壶对桌面的压力等于水和壶的重力之和，根据F=G=mg求出其大小，根据p=$\frac{F}{S}$求出装有水的茶壶对桌面的压强．

解答 解：（1）水对茶壶底部的压强：
p_水=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，水对茶壶底部的压力：
F_水=p_水S=1200Pa×0.01m²=12N；
（2）装有水的茶壶对桌面的压力：
F=G_总=（m_水+m_壶）g=（1.5kg+0.5kg）×10N/kg=20N，
装有水的茶壶对桌面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{20N}{0.01{m}^{2}}$=2000Pa．
答：（1）水对茶壶底部的压力为12N；
（2）装有水的茶壶对桌面的压强为2000Pa．

点评 本题考查重力、液体压强、压强的计算，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物体自身的重力．压强题的一般解题思路：对于液体，先根据p=ρgh求压强，再利用F=pS求压力；对于固体，先利用F=G求压力，再根据p=$\frac{F}{S}$求压强．