Question

8．如图，一茶壶放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为5×10^-3m²，茶壶中盛有茶水，水面距离茶壶底部12cm，此时茶壶对桌面产生的压强p₁=1.6×10³Pa，茶水的密度取为ρ=1.0×10³kg/m³．求：
（1）茶壶的总质量；
（2）茶水对壶底产生的压力．

Answer 1

分析 （1）水平面上物体的压力和自身的重力相等，知道茶壶对桌面产生的压强，根据F=pS求出茶壶对桌面的压力即为茶壶的总重力，利用G=mg求出茶壶的总质量；
（2）知道茶壶内茶水的深度，根据p=ρgh求出茶水对壶底产生的压强，利用F=pS求出压力．

解答 解：（1）由p=$\frac{F}{S}$可得，茶壶对桌面的压力：
F₁=p₁S=1.6×10³Pa×5×10^-3m²=8N，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，茶壶的总重力：
G=F₁=8N，
由G=mg可得，茶壶的总质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{8N}{10N/kg}$=0.8kg；
（2）茶水对壶底产生的压强
p₂=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa，
茶水对壶底产生的压力：
F₂=p₂S=1.2×10³Pa×5×10^-3m²=6N．
答：（1）茶壶的总质量为0.8kg；
（2）茶水对壶底产生的压力为6N．

点评 本题考查了液体压强公式和固体压强公式以及重力公式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，计算过程要注意单位的换算．