Question

3．如圖所示，底面積為100cm²，重10N的容器放在水平桌面上，容器中裝有3kg水，水深20cm，g=10N/kg．求：
（1）水對容器底的壓強和壓力；
（2）容器對水平桌面的壓力和壓強．

Answer 1

分析 （1）已知容器中水的深度，根據(jù)p=ρgh求出水對容器底部的壓強，又知道容器的底面積，根據(jù)F=pS求出水對容器底的壓力；
（2）已知容器和水的質(zhì)量可求他們的重力，重力等于對桌面的壓力，利用p=$\frac{F}{S}$求出容器對桌面的壓強．

解答 解：（1）水對容器底的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，水對容器底的壓力：
F=pS=2000Pa×100×10^-4m²=20N；
（2）容器對桌面的壓力：
F′=G_容器+G_水=G_容器+m_水g=10N+3kg×10N/kg=40N，
容器對桌面的壓強：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{40N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=4000Pa．
答：（1）水對容器底的壓強為2000Pa，壓力為20N；
（2）容器對水平桌面的壓力為30N，壓強為4000Pa．

點評 解決本題的關鍵有兩點：一是計算固體壓強時要先求壓力再求壓強，計算液體壓力時要先計算壓強后計算壓力；二是計算容器對桌面的壓強時的受力面積為容器的底面積，而不是水平桌面的面積，這也是學生容易出錯的地方，因此要特別強調(diào)受力面積這一點．