Question

如图所示，平底茶壶的质量是300克，底面积是40平方厘米，内盛0.6千克的水，放在面积为1平方米的水平桌面中央．
（1）水对茶壶底部的压强、压力各有多大？
（2）当小明将100克的玻璃球放入茶壶内，水面上升了1厘米，但水并未溢出．此时茶壶对桌面的压力、压强各为多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知茶壶中水的深度，根据p=ρgh求出水对茶壶底部的压强，又已知茶壶的底面积，根据F=ps求出水对茶壶底部压力；
（2）将100克的玻璃球放入茶壶内，茶壶对桌面的压力等于茶壶和水、玻璃球的重力之和，根据G=mg求出其大小，然后根据p=求出对桌面的压强．
解答：解：（1）水对茶壶底部的压强：
p₁=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa，
水对茶壶底部的压力：
F₁=p₁s=980Pa×40×10^-4m²=3.92N；
（2）茶壶对桌面的压力：
F₂=G=（m_壶+m_水+m_球）g=（0.3kg+0.6kg+0.1kg）×9.8N/kg=9.8N，
茶壶对桌面的压强：
p₂===2450Pa．
答：（1）水对茶壶底部的压强为980Pa，压力为3.92N；
（2）当小明将100克的玻璃球放入茶壶内时，茶壶对桌面的压力为9.8N，压强为2450Pa．
点评：本题考查重力、压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上压力等于物体自身的重力，最容易出错的是受力面积的判断，本题给出了水平桌面的面积，这是一个陷阱，受力面积指的是两个物体相互接触的面积，所以做题的时候一定要注意，还要注意解题过程中单位的换算．