Question

【題目】將一未裝滿水密閉的礦泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，兩次水的深度如圖所示，已知瓶蓋的面積是5cm2，瓶底的面積是20cm2，瓶重和厚度忽略不計.求：

（1）倒立放置時瓶蓋所受水的壓力和壓強；

（2）倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓強.

Answer 1

【答案】（1）0.65 N （2）4000 Pa

【解析】

（1）由右圖知道，倒立放置時，水的深度是：h1=13cm＝0.13m，

此時瓶蓋所受水的壓強是：p=ρgh1 =1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×0.13m=1300Pa，

由于瓶蓋的面積是5cm2=5×10-4 m2，由p=知道，

倒立放置時瓶蓋所受水的壓力是：F=pS瓶蓋=1300Pa×5×10-4 m2 =0.65N；

（2）由左圖知道，正立放置時，水的深度是：h2=10cm=0.1m，

礦泉水瓶內水的體積是：V=S瓶底h２=20cm2 ×10cm=200cm3，

由ρ=知道，水的質量是：m水=ρV=1.0g/cm3 ×200cm3 =200g=0.2kg，

瓶重和厚度忽略不計，則倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓力：

F′=G水=m水g=0.2kg×10N/kg=2N，

倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓強：p′==4000Pa。