Question

【題目】如圖所示，平底茶壺的質量是500g，底面積是40cm2 ， 內有0.7kg的開水，水面的高度在圖中已標出，放置在面積為1m2的水平桌面中央，試求：（ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）水對茶壺底部產生的壓強；
（2）水對茶壺底部產生的壓力；
（3）茶壺對桌面的壓強．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖可知，茶壺內水的深度：

h=12cm=0.12m，

水對茶壺底部產生的壓強：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa；

答：水對茶壺底部產生的壓強為1200Pa

（2）受力面積：

S=40cm2=4×10﹣3m2，

由p= 可得，水對茶壺底部產生的壓力：

F=pS=1200Pa×4×10﹣3m2=4.8N；

答：水對茶壺底部產生的壓力為4.8N

（3）茶壺的重力：

G壺=m壺g=500×10﹣3kg×10N/kg=5N，

水的重力：

G水=m水g=0.7kg×10N/kg=7N，

茶壺對水平桌面的壓力：

F′=G水+G壺=5N+7N=12N，

茶壺對水平桌面的壓強：

p′= = =3000Pa．

答：茶壺對桌面的壓強為3000Pa

【解析】（1）由圖可知，茶壺內水的深度，根據p=ρgh求出水對茶壺底部產生的壓強； （2）知道茶壺底面積和水對茶壺底部產生的壓強，根據F=pS求出水對茶壺底部產生的壓力； （3）茶壺對桌面的壓力等于水和茶壺的重力之和，根據F=G=mg求出其大小，利用p= 求出茶壺對桌面的壓強．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解壓強的大小及其計算的相關知識，掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa），以及對液體的壓強的計算的理解，了解液體內部壓強的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點到液面的距離．