Question

如图所示，一个空茶壶质量为0.5㎏，放在水平桌面上，茶壶与桌面的接触面积为0.01㎡，用茶壶盛水后，水的深度为0.12m．
求：（1）空茶壶对桌面地压强；
（2）水对茶壶底部的压强；
（3）水对茶壶底部的压力．（茶壶壁的厚度忽略不计，g=10N/㎏，ρ水=1.0×103㎏/m3）

Answer 1

【答案】分析：（1）知道茶壶质量，利用重力公式求茶壶的重力；因为在水平桌面上，利用F=G求茶壶对桌面的压力，再利用p=求茶壶对桌面的压强；
（2）知道茶壶内水深和水的密度，利用液体压强公式求水对茶壶底的压强；又知道茶壶底的底面积，利用压强定义式p=求水对茶壶底的压力．
解答：已知：一个空茶壶质量为m=0.5㎏，茶壶与桌面的接触面积为S=0.01㎡，水的深度为h=0.12m，水的密度ρ=1×10³kg/m³，g=10N/kg．
求：（1）空茶壶对桌面地压强p=？；（2）水对茶壶底部的压强p′=？；（3）水对茶壶底部的压力F′=？
解：（1）空茶壶对桌面的压力：
F=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，
空茶壶对桌面的压强：
p===500Pa；
（2）水对茶壶底的压强：
p′=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa；
（3）∵p=，
∴水对茶壶底的压力：
F′=p′S=1200Pa×0.01m²=12N．
答：（1）空茶壶对桌面的压强为500Pa；
（2）水对茶壶底的压强为1200Pa；
（3）水对茶壶底部的压力为12N．
点评：本题考查了学生对压强定义式和液体压强公式的掌握和运用，对于不规则的容器，对容器底的压力和压强，要先计算液体对容器底的压强p=ρgh、再计算液体对容器底的压力F=pS；容器对桌面的压力和压强，先计算容器对桌面的压力F=G、再计算容器对桌面的压强p=．