Question

16．学校进行“注模”艺术品的展示活动．小闵同学制作一底部面积S=2×10^-3m²，高h=0.15m的作品，将密度ρ=0.9×10³kg/m³的某种液体注入磨具内，用了体积V=5×10^-4m³的液体，如图所示，g取10N/kg，求：
（1）成型前液体对模具底部的压强p₁；
（2）成型作品放在水平桌面上，对桌面的压强p₂．

Answer 1

分析 （1）知道液体的密度和液体的深度即作品的高度，根据p=ρgh求出成型前液体对模具底部的压强；
（2）知道液体的密度和体积，根据m=ρV求出液体的质量即为成型作品的质量，成型作品对水平桌面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，根据p=$\frac{F}{S}$求出对桌面的压强．

解答 解：（1）由题意可知，成型前模具内液体的深度h=0.15m，
则液体对模具底部的压强：
p₁=ρgh=0.9×10³kg/m³×10N/kg×0.15m=1350Pa；
（2）因质量与物体的形状、状态、空间位置无关，
所以，由ρ=$\frac{m}{V}$可得，作品的质量：
m=ρV=0.9×10³kg/m³×5×10^-4m³=0.45kg，
成型作品放在水平桌面上，对桌面的压力：
F=G=mg=0.45kg×10N/kg=4.5N，
对桌面的压强：
p₂=$\frac{F}{S}$=$\frac{4.5N}{2×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2250Pa．
答：（1）成型前液体对模具底部的压强为1350Pa；
（2）成型作品放在水平桌面上，对桌面的压强为2250Pa．

点评 本题考查了液体压强和固体压强的计算，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，要注意液体凝固前后的质量不变．