题目内容

9.电水壶是家庭常用热水器之一,如表是某电水壶铭牌上一些参数.将它放在水平桌面上.请解答以下问题:
额定电压220V
额定功率1000W
最大容积3L
底面积400cm2
壶重0.5kg
装满水时水深度12cm
(1)壶嘴与壶身设计成一样高,应用了连通器原理.
(2)求装满水时水的重力.
(3)求装满水时,水对壶底的压强和压力.
(4)求装满水时,水壶对水平桌面的压强和压力.

分析 (1)上端开口、底部相连通的容器叫连通器.
(2)已知水壶的容积和水的密度,根据公式m=ρV可求装满水后水的质量;再利用G=mg求其重力;
(3)已知装满水后水的深度,根据公式p=ρgh可求装满水后水对电水壶底部的压强,再利用F=pS求水对电水壶底部的压力;
(4)装满水后桌面受到的压力等于水和壶总重,根据公式p=$\frac{F}{S}$可求装满水后桌面受到的压强.

解答 解:
(1)壶壶嘴与壶身设计成一样高,应用了连通器的原理.
(2)由ρ=$\frac{m}{V}$得装满水时水的质量:
m=pV=1.O×103kg/m3×3×10-3m3=3kg,
G=mg=3kg×10N/kg=30N;
(3)水对壶底的压强:
p=pgh=1.O×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
水对壶底的压力:
F=pS=1.2×103Pa×400×10-4m2=48N;
(4)水壶对水平桌面的压力:
F′=G总=m总g=(0.5kg+3kg)×10N/kg=35N,
S=400cm2=0.04m2;
装满水后桌面受到的压强:
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{35N}{0.04{m}^{2}}$=875Pa.
故答案为:
(1)连通器;
(2)装满水时水的重力为30N.
(3)装满水时,水对壶底的压强和压力分别为1200Pa、48N.
(4)装满水时,水壶对水平桌面的压强和压力分别为35N、875Pa.

点评 本题考查了重力公式、密度公式、液体压强公式、压强定义式的应用,以及连通器的原理,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中还要注意单位的换算.

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