Question

12．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．求：（g取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（1）水對茶壺底部的壓力和壓強；
（2）茶壺對桌面的壓力和壓強．

Answer 1

分析 （1）由圖可知容器內水的深度，根據p=ρgh求出水對茶壺底部的壓強，根據F=pS求出水對茶壺底部的壓力；
（2）茶壺對桌面的壓力等于水和茶壺的重力之和，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．

解答 解：（1）茶壺內水的深度：
h=12cm=0.12m，
水對茶壺底部的強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，水對茶壺底部的壓力：
F=pS=1200Pa×40×10^-4m²=4.8N；
（2）茶壺對桌面的壓力：
F′=G_總=m_總g=（m_水+m_壺）g=（0.6kg+0.4kg）×10N/kg=10N，
茶壺對桌面的壓強：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{10N}{40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2500Pa．
答：（1）水對茶壺底部的壓力為4.8N，壓強為1200Pa；
（2）茶壺對桌面的壓力為10N，壓強為2500Pa．

點評 本題考查的是液體壓強和固體壓強的計算方法，同時出現求固、液體產生的壓力和壓強，要注意先后順序：液體，先計算壓強（p=ρgh），后計算壓力（F=pS）；固體：先計算壓力（F=G），后計算壓強（p=$\frac{F}{S}$）．