Question

3．如圖所示，平底茶壺的質量是400g，底面積是40cm²，內盛0.6kg的開水，放置在面積為1m²的水平桌面中央．試求：
（1）水對茶壺底部的壓強；
（2）茶壺對桌面的壓強；
（3）開水對壺底的壓力．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）由圖可知開水的深度，根據p=ρgh求出開水對茶壺底部的壓強；
（2）茶壺對桌面的壓力等于茶壺和水的重力之和，根據F=G=mg求出其大小，根據p=$\frac{F}{S}$求出茶壺對桌面的壓強；
（3）知道水對茶壺底部的壓強和茶壺的底面積，根據F=pS求出開水對壺底的壓力．

解答 解：（1）由圖可知，茶壺內水的深度：
h=12cm=0.12m，
水茶壺底部的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa；
（2）茶壺對桌面的壓力：
F=G_總=m_總g=（400×10^-3kg+0.6kg）×10N/kg=10N，
茶壺對桌面的壓強：
p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{10N}{40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2500Pa；
（3）開水對壺底的壓力：
F′=pS=1200Pa×40×10^-4m²=4.8N．
答：（1）水對茶壺底部的壓強為1200Pa；
（2）茶壺對桌面的壓強為2500Pa；
（3）開水對壺底的壓力為4.8N．

點評 本題考查了壓力和壓強的計算，關鍵是知道計算固體壓強時要先求壓力再求壓強，計算液體壓力時要先計算壓強后計算壓力．