Question

11．如图，水桶的底面积为500cm²，重为10N；现倒入14kg的水，桶内水的高度为30cm，放在水平地面上，求：
（1）水对桶底的压力；
（2）水桶对地面的压强．

Answer 1

分析 （1）已知桶内水的深度和水的密度，利用液体压强公式求水对桶底的压强；又知道桶的底面积，利用变形公式F=pS求水对桶底的压力；
（2）先求出水和桶的总重，因在水平地面上，也就得到了水桶对地面的压力，又已知桶的底面积，利用压强定义式p=$\frac{F}{S}$计算水桶对地面的压强．

解答 解：（1）桶内水的深度h=30cm=0.3m，
水对桶底的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa；
由p=$\frac{F}{S}$可得，水对桶底的压力：
F=pS=3000Pa×500×10^-4m²=150N；
（2）桶内水的重：
G_水=m_水g=14kg×10N/kg=140N，
因为水桶放在水平地面上，
所以水桶对地面的压力：
F=G_桶+G_水=10N+140N=150N，
水桶对地面的压强：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{150N}{500×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3000Pa．
答：（1）水对桶底的压力为150N；
（2）水桶对地面的压强3000Pa．

点评 本题考查了压强定义式和液体压强公式的应用，对于不规则的容器，要先根据p=ρgh计算液体对容器底的压强、再利用F=pS计算液体对容器底的压力；容器对桌面，先根据F=G_总计算容器对地面的压力、再根据压强定义式计算容器对地面的压强．