Question

1．“鐵壺”作為傳統(tǒng)茶具，源遠流長．壺身為生鐵，煮出的水富含亞鐵離子，對人體健康十分有益，蓋是純銅，壺鈕采用銀飾工藝，具有很高的觀賞價值，一直備受茶客的青睞！如圖所示是一把“鐵壺”，它的容積為4L，壺身和底座的總質(zhì)量是2.4kg，底座與水平桌面的接觸面積為500cm²，裝滿水后水深20cm．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）求：
（1）裝滿水后水的質(zhì)量；
（2）裝滿水后水對“鐵壺”底部的壓強；
（3）裝滿水后桌面受到的壓強．

Answer 1

分析 （1）已知壺的容積，即水的體積，利用密度公式計算水的質(zhì)量；
（2）知道裝滿水時水的深度，根據(jù)p=ρgh求出水對壺底部的壓強；
（3）壺時對桌面的壓力等于壺與水的重力之和，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)壓強公式求出桌面受到的壓強．

解答 解：（1）壺中水的體積V=4L=4×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×4×10^-3m³=4kg；
（2）裝滿水后，水的深度h=20cm=0.2m，
水對壺底產(chǎn)生的壓強：p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2×10³Pa；
（3）裝滿水后，壺對桌面的壓力F=G_總=m_總g=（4kg+2.4kg）×10N/kg=64N，
桌面受到的壓強：p_桌=$\frac{F}{S}$=$\frac{64N}{5×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=1.28×10³Pa．
答：（1）裝滿水后水的質(zhì)量是4kg；
（2）裝滿水后水對“鐵壺”底部的壓強為2×10³Pa；
（3）裝滿水后桌面受到的壓強是1.28×10³Pa．

點評 本題考查了固體壓強和液體壓強的計算，知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等是關(guān)鍵，計算過程要注意單位的換算．