题目内容

19．小明用一满瓶纯净水和放在水平桌面上的海绵做实验，研究“影响压力作用效果的因素”，如图所示．做着做着小明想，一瓶纯净水能产生多大的压强，竟把海绵压陷得那么明显．于是就开始想办法计算它．他从商标纸上查到这瓶水的“净含量”是600mL（1mL=1cm3）；掂了掂同样的空瓶确实很轻，重力可忽略不计；又测出瓶底面积为35cm2，瓶盖面积为7cm2．根据小明收集的数据，请你解答：
（1）瓶子正放时对海绵的压强是多少？
（2）要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同，简单的方法是什么？

分析 （1）根据密度的推导公式m=ρV计算水的质量，根据G=mg计算水的重力，根据p=$\frac{F}{S}$进行压强计算．
（2）压强与压力大小和受力面积有关，据此可找出最简单的办法．

解答 解：（1）V=600ml=600×10-6m3
由ρ=$\frac{m}{V}$得这瓶纯净水的质量：
m=ρV=1×103kg/m3×600×10-6m3=0.6kg．
这瓶纯净水重为：
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N．
因为物体放在水平面上，所以F=G=6N．
瓶子正放时对海绵的压强为：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{6N}{35×1{0}^{-4}{m}^{2}}$≈1714.3Pa．
（2）正放和倒放压强相等时，$\frac{{F}_{正}}{{S}_{正}}$=$\frac{{F}_{倒}}{{S}_{倒}}$，
正放受力面积是倒放受力面积的$\frac{35c{m}^{2}}{7c{m}^{2}}$=5倍，
故要使压强相等，正放压力是倒放压力的5倍，倒放时，倒出$\frac{4}{5}$的水．
答：（1）瓶子正放时对海绵的压强是1714.3Pa；
（2）要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同，简单的方法是倒出$\frac{4}{5}$的水．

点评 （1）利用ρ=$\frac{m}{V}$、G=mg、p=$\frac{F}{S}$进行计算是解答的关键．
（2）掌握压强大小的影响因素，可找出相应的办法．

练习册系列答案
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