Question

【题目】如图，一平底茶壶的质量是400 g，底面积是50 cm2，内盛0.6 kg的水，水深为10 cm，放在面积为1.5 m2的水平桌面的中央。（g取10 N/kg）

（1）当小明将200 g的玻璃球放入茶壶内，水面上升了1 cm后又溢出了50 g的水，此时水对茶壶底部的压力为多大？

（2）此时茶壶对桌面的压强为多少？

Answer 1

【答案】（1）5.39 N（2）2 254 Pa

【解析】

（1）根据题意可知茶壶内水的深度，根据p=ρgh求出此时水对茶壶底部的压强，再根据F=pS求出水对茶壶底部的压力；

（2）剩余茶壶的质量等于茶壶和原来水的质量、玻璃球的质量之和减去溢出水的质量，茶壶对桌面的压力等于剩余茶壶的重力，根据F=G=mg求出其大小，利用求出茶壶对桌面的压强。

（1）当小明将200g的玻璃球放入茶壶内后，水的深度：

h=10cm+1cm=11cm=0.11m，

此时水对茶壶底部的压强：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.11m=1078Pa，

由可得，水对茶壶底部的压力：

F=pS=1078Pa×50×10-4m2=5.39N；

（2）当小明将200g的玻璃球放入茶壶内后，茶壶的质量：

m总=m壶+m水+m球-m溢水=400g+0.6×103g+200g-50g=1150g=1.15kg，

茶壶对桌面的压力：

F′=G总=m总g=1.15kg×9.8N/kg=11.27N，

茶壶对桌面的压强：

。