Question

7．如图，平底茶壶的质量是400g，底面积是0.004m²，内盛0.6kg的开水，放置在面积为1m²的水平桌面中央．（ρ_水=1000kg/m³，g=10N/kg）
试求：（1）水对茶壶底部的压强；
（2）水对茶壶底部的压力；
（3）茶壶对桌面的压强．

Answer 1

分析 （1）由图可知壶内水的深度是12cm，由液体压强公式可以求出水对壶底部的压强．
（2）已知水对壶底部的压强，由公式F=PS可以求出水对壶底的压力．
（3）茶壶对桌面的压力等于茶壶与壶内水所受的重力，已知质量，由G=mg求出重力，然后求出压力，由压强公式求壶对桌面的压强．

解答 解：（1）水对茶壶底部的压强p=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa；
（2）水对茶壶底部的压力F=pS=1200Pa×0.004m²=4.8N；
（3）茶壶对桌面的压力F=mg=（m_壶+m_水）g=（0.4kg+0.6kg）×10N/kg=10N；
壶对桌面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{10N}{0.004{m}^{2}}$=2.5×10³Pa．
答：（1）水对茶壶底部的压强是1200Pa；
（2）水对茶壶底部的压力是4.8N；
（3）茶壶对桌面的压强是2.5×10³Pa．

点评 本题考查固体压强和液体压强的计算，以及物体所受压力的计算，关键是要分析出接触面积．要知道在水平面上压力等于物体自身的重力，最容易出错的是受力面积的判断，本题给出了水平桌面的面积，这是一个陷阱，受力面积指的是两个物体相互接触的面积，所以做题的时候一定要注意，还要注意解题过程中单位的换算．