Question

18．如图，将木桶竖直放置在水平地面上，桶高0.6m，桶底面积3.8×10^-2㎡，外底覆盖地面的总面积为4×10^-2㎡（g取10N/kg）（提示：桶底与地面的接触面为环形）
（1）当桶中装满水时，水重250N，求此时水对桶底的压强是多少？
（2）若空桶的质量为4kg，求空桶对水平地面的压力和压强．

Answer 1

分析 （1）当木桶装满水时，水的深度和桶的高度相等，根据p=ρgh求出水对桶底的压强；
（2）空桶对水平地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，受力面积为内外底覆盖地面的面积之差，再根据p=$\frac{F}{S}$求出对水平地面的压强．

解答 解：（1）当木桶装满水时，水对桶底的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.6m=6×10³Pa；
（2）空桶对水平地面的压力：
F=G=mg=4kg×10N/kg=40N，
受力面积：
S=S_外-S_内=4.0×10^-2m²-3.8×10^-2m²=2×10^-3m²，
空桶对水平地面的压强：
p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{40N}{2×{10}^{-3}{m}^{2}}$=2×10⁴Pa．
答：（1）当木桶装满水时，水对桶底的压强是6×10³Pa；
（2）空桶对水平地面的压力为40N，压强为2×10⁴Pa．

点评 本题考查了压强的计算，要注意不规则形状容器的液体压强不能用p=$\frac{F}{S}$计算，同时注意桶底与地面的接触面为环形．