Question

4．隨著電熱水器的不斷改進(jìn)，如圖所示的電熱水壺深受人們的喜愛．它的容積為2×l0^-3m³，壺身和底座的總質(zhì)量是l.2kg，底座與水平桌面的接觸面積為250cm²，裝滿水后水深l6cm．（ρ_水=1.0×l0³kg/m³，g取10N/kg） 求：
（1）裝滿水后水的質(zhì)量；
（2）裝滿水后水對(duì)電熱水壺底部的壓強(qiáng)；
（3）裝滿水后桌面受到的壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）已知水壺的容積和水的密度，根據(jù)公式m=ρV可求裝滿水后水的質(zhì)量；
（2）已知轉(zhuǎn)滿水后水的深度，根據(jù)公式P=ρgh可求裝滿水后水對(duì)電熱水壺底部的壓強(qiáng)；
（3）裝滿水后桌面受到的壓力等于水的重力與壺身和底座的總重力之和，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求裝滿水后桌面受到的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）裝滿水后水的體積V_水=V_容=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得壺裝滿水后水的質(zhì)量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg；
（2）裝滿水后水水深h=16cm=0.16m，
水對(duì)電熱水壺底部的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.16m=1.6×10³Pa；
（3）裝滿水后桌面受到的壓力：
F=G_總=m_總g=（1.2kg+2kg）×10N/kg=32N；
受力面積S=250cm²=0.025m²；
裝滿水后桌面受到的壓強(qiáng)：
p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{32N}{0.025{m}^{2}}$=1.28×10³Pa．
答：
（1）裝滿水后水的質(zhì)量是2kg；
（2）裝滿水后水對(duì)電熱水壺底部的壓強(qiáng)是1.6×10³Pa；
（3）裝滿水后桌面受到的壓強(qiáng)是1.28×10³Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查質(zhì)量、液體壓強(qiáng)、壓力、壓強(qiáng)的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上物體對(duì)水平面的壓力等于物體自身的重力．