Question

20．電熱水壺現(xiàn)在已經(jīng)走進了千家萬戶，如圖的熱水壺，水壺底面積為0.002m²，最大水深為20cm，最大容積1.5×10^-3m³，空熱水壺質(zhì)量是0.5kg．將它放置于面積為1.2m²的水平桌面上，當熱水壺裝到最大容量水時，求（取g=10N/kg）：
（1）水對熱水壺底部的壓強；
（2）熱水壺對桌面的壓強．

Answer 1

分析 （1）當熱水壺裝到最大容量水時，水的深度和最大水深相等，根據(jù)p=ρgh求出水對熱水壺底部的壓強；
（2）當熱水壺裝到最大容量水時，水的體積和其容積相等，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，熱水壺對桌面的壓力等于水和壺的重力之和，根據(jù)F=G=mg求出其大小，又知道水壺底面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出熱水壺對桌面的壓強．

解答 解：（1）當熱水壺裝到最大容量水時，水的深度：
h=20cm=0.2m，
水對熱水壺底部的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m_水=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg，
熱水壺對桌面的壓力：
F=G=（m_水+m_壺）g=（1.5kg+0.5kg）×10N/kg=20N，
熱水壺對桌面的壓強：
p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{20N}{0.002{m}^{2}}$=1×10⁴Pa；
答：（1）水對熱水壺底部的壓強為2000Pa；
（2）熱水壺對桌面的壓強為1×10⁴Pa．

點評 本題考查了液體壓強和固體壓強的計算，關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及從題干中獲取有用的信息．