Question

如图，一只重为10牛的平底水桶，桶底面积为300cm²，倒入90牛的水，水的深度为0.25m，求：
（1）桶底受到的压力和压强分别是多少？
（2）水桶对地面的压力和压强分别是多少？

Answer 1

解：由题知，s_底=300cm²=3×10^-2m²，G_桶=10N，G_水=90N，h=0.25m，
（1）水对桶底的压强：
p=ρgh=1×10³kg/m³×9.8N/kg×0.25m=2450Pa，
水对桶底的压力：
F=ps=2450Pa×3×10^-2m²=73.5N；
（2）∵在水平地面上，
∴水桶对地面的压力：
F=G_桶+G_水=10N+90N=100N，
水桶对地面的压强：
p==≈3333.3Pa．
答：①水对桶底的压力为73.5N、压强为2450Pa；
②水桶对地面的压力为100N、压强为3333.3Pa．
分析：（1）知道桶内水深和水的密度，利用液体压强公式求水对桶底的压强；又知道桶的底面积，利用压强定义式水对桶底的压力；
（2）求出水和桶的总重，因在水平地面上，也就得出对地面的压力，又知道桶的底面积，利用压强定义式p=求桶对地面的压强．
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，要先计算水对容器底的压强p=ρgh、再计算水对容器底的压力F=ps；容器对桌面，先计算容器对地面的压力F=G、再计算容器对地面的压强p=．