Question

16．研究性学习在各校广泛开展，小红对家中的电热水壶进行了认真的观察与研究，她察看了如图所示的电热水壶说明书上的有关数据，并测出了容量刻度线到壶底的高度为16cm，然后加水至容量刻线后，放到加热座上，加热座面积与壶底面积相同，她提出了以下几个问题，请你给予解答（壶壁厚度不计，ρ_水=1.0×10³kg/m³，取g=10N/kg）    
（1）将水加水至容量刻线后，水壶中水的质量多大？
（2）水对壶底的压力是多大？
（3）壶对加热座的压强是多大？

品牌	乐力透	型号	KE-180CD
是否调温	不可调	额定功率	1500W
电源电压	220V	重量	0.6kg
容量	1.8L	壶底面积	200cm2
品质	忧	产地	江南

Answer 1

分析 （1）根据ρ=$\frac{m}{V}$求出水的质量；
（2）根据p=ρgh求出水对壶底的压强，再根据p=$\frac{F}{S}$求出水对壶底的压力；
（3）根据G=mg求出水和壶的总重力，壶对加热座的压力等于水和壶的总重力，根据p=$\frac{F}{S}$求出壶对加热座的压强．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得，壶中水的质量：
m_水=ρV=1×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg；
（2）水对壶底的压强：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.16m=1.6×10³Pa，
由p=$\frac{F}{S}$得，水对壶底的压力：
F=pS=1.6×10³Pa×200×10^-4m²=32N；
（3）壶对加热座的压力：
F′=G=（m_水+m_壶）g=（1.8kg+0.6kg）×10N/kg=24N，
壶对底座压强p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{24N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1200Pa．
答：（1）水壶中水的质量为1.8kg；
（2）水对壶底的压力是32N；
（3）壶对加热座的压强是1200Pa．

点评 此题主要考查的是学生对密度、压强、压力、重力、液体压强计算公式的理解和掌握，综合性较强，基础性题目．