Question

4．水平地面上放有一个质量为1kg的水桶，里面装有5kg的水，水深30cm，已知水桶的底面积大小为100cm²．
求：①水桶对地的压力、压强各为多少？
②水对水桶底部的压力、压强各为多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 ①水桶对地的压力等于水桶与水的重力之和，又知水桶的底面积（受力面积），根据压强公式求出水桶对地面的压强；
②根据液体压强公式求出水对桶底的压强，根据p=$\frac{F}{S}$计算水对水桶底部的压力．

解答 解：①水桶对地的压力：
F=G_总=（m_桶+m_水）g=（1kg+5kg）×10N/kg=60N，
则水桶对地面的压强：
p_地=$\frac{F}{S}$=$\frac{60N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=6000Pa，
②水对水桶底的压强：
p_水=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa，
根据p=$\frac{F}{S}$可得水对水桶底部的压力：
F′=p_水S=3000Pa×100×10^-4m²=30N．
答：①水桶对地的压力、压强各为60N、6000Pa；
②水对水桶底部的压力、压强各为30N、3000Pa．

点评 本题是一道关于液体压强、固体压强的计算，关键有二：一是知道水桶对地的压力等于水桶与水的重力之和；二是计算水对水桶底部的压力，应该先计算水对水桶底部的压强．