Question

20．如圖所示茶壺，底面積為100cm²，當其盛滿水時，容積4dm³，水深12cm，（不計茶壺的厚度），若茶壺質(zhì)量為300g，求：
（1）水對容器底的壓力；    
（2）茶壺對桌面的壓強．

Answer 1

分析 （1）首先利用p=ρgh計算水對容器底的壓強，然后利用p=$\frac{F}{S}$計算水對容器底的壓力；
（2）利用密度公式和重力公式求出水的重力，茶壺對桌面的壓力等于茶壺和水的總重力，又知受力面積，利用p=$\frac{F}{S}$計算茶壺對桌面的壓強．

解答 解：（1）水對容器底的壓強：p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa；
根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可得水對容器底的壓力：F=pS=1.2×10³Pa×100×10^-4m²=12N；
（2）根據(jù)G=mg、ρ=$\frac{m}{V}$得水的重力：G=mg=ρVg=1.0×10³kg/m³×4×10^-3m³×10N/kg=40N，
茶壺的重力：G_壺=m_壺g=0.3kg×10N/kg=3N，
茶壺對桌面的壓力：F_桌=G_總=G+G_壺=40N+3N=43N，
茶壺對桌面的壓強：p_壺=$\frac{{F}_{桌}}{S}$=$\frac{43N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=4.3×10³Pa．
答：（1）水對容器底的壓力是12N；
（2）茶壺對桌面的壓強為4.3×10³Pa．

點評 此題考查壓強的計算，關鍵是液體壓強公式、壓強定義式、密度公式和重力公式的應用，同時還要知道茶壺對桌面的壓力等于茶壺和水的總重力，此外，解答過程中應注意單位換算．