Question

小明用一滿瓶純凈水和放在水平桌面上的海綿做實(shí)驗(yàn)，研究“影響壓力作用效果的因素”，如圖所示．做著做著小明想，一瓶純凈水能產(chǎn)生多大的壓強(qiáng)，竟把海綿壓陷得那么明顯．于是就開(kāi)始想辦法計(jì)算它．他從商標(biāo)紙上查到這瓶水的“凈含量”是600mL（1mL=lcm³）；掂了掂同樣的空瓶確實(shí)很輕，重力可忽略不計(jì)；又測(cè)出瓶底面積為35cm²，瓶蓋面積為7cm²．根據(jù)小明收集的數(shù)據(jù)，請(qǐng)你計(jì)算：
（1）這瓶純凈水凈重多少？（取g=10 N/kg）
（2）瓶子正放時(shí)對(duì)海綿的壓強(qiáng)是多少？
（3）要使瓶子倒放時(shí)對(duì)海綿的壓強(qiáng)與正放時(shí)相同，簡(jiǎn)單的方法是什么？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)ρ=

m

v

的推導(dǎo)公式m=ρV計(jì)算水的質(zhì)量．
（2）根據(jù)G=mg計(jì)算水的重力．
（3）根據(jù)p=

F

S

進(jìn)行壓強(qiáng)計(jì)算．
（4）壓強(qiáng)與壓力大小和受力面積有關(guān)．

解答：解：（1）V=600ml=600×10^-6m³
這瓶純凈水的質(zhì)量為：m=ρV=1×10³kg/m³×600×10^-6m³=0.6kg．
這瓶純凈水重為：G=mg=0.6kg×10N/kg=6N．
（2）∵物體放在水平面上，∴F=G=6N．
瓶子正放時(shí)對(duì)海綿的壓強(qiáng)為：p=

F

S

=

G

S

=

6N

35×10-4m2

≈1714.3Pa．
（3）正放和倒放壓強(qiáng)相等時(shí)，

F正

S正

=

F倒

S倒

正放受力面積是倒放受力面積的

35cm2

7cm2

=5倍，
方法一：①要使壓強(qiáng)相等，正放壓力是倒放壓力的5倍，倒放時(shí)，倒出

4

5

的水．
方法二：②要使壓強(qiáng)相等，正放面積和倒放面積相等，把瓶子倒置35cm²的很輕的硬墊片上．

點(diǎn)評(píng)：（1）利用ρ=

m

v

，G=mg，p=

F

S

進(jìn)行計(jì)算．
（2）掌握壓強(qiáng)大小的影響因素．