Question

15．小明放學(xué)回家，看見水平茶幾的中央放著一個(gè)盛有水的平底玻璃杯，如圖所示．于是他利用家中的皮尺測得水深12cm，粗略測出玻璃杯的底面積為2×10^-3m²，又估測出水和杯子的總質(zhì)量約為0.4kg，并提出了下列問題．請你同他一起解答這些問題．
（1）水和杯子的總重力；
（2）水對杯底的壓強(qiáng)；
（3）水對杯底的壓力；
（4）杯子對水平茶幾的壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）知道水和杯子的總質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出水和杯子的總重力；
（2）知道杯內(nèi)水的深度，根據(jù)p=ρgh求水對杯底的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)F=pS求出水對杯底的壓力；
（4）杯子對水平茶幾的壓力等于水和杯子的總重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出杯子對水平茶幾的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）水和杯子的總重力：
G=mg=0.4kg×10N/kg=4N；
（2）水對杯底的壓強(qiáng)：
p₁=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa；
（3）由p=$\frac{F}{S}$可得，水對杯底的壓力：
F₁=p₁S=1200Pa×2×10^-3m²=2.4N；
（4）杯子對水平茶幾的壓力：
F=G=4N，
杯子對水平茶幾的壓強(qiáng)：
p₂=$\frac{{F}_{2}}{S}$=$\frac{4N}{2×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2000Pa．
答：（1）水和杯子的總重力為4N；
（2）水對杯底的壓強(qiáng)為1200Pa；
（3）水對杯底的壓力為2.4N；
（4）杯子對水平茶幾的壓強(qiáng)為2000Pa．

點(diǎn)評 （1）固體壓力、壓強(qiáng)計(jì)算（先求壓力、再求壓強(qiáng)）：一要注意在水平面上時(shí)F=G，二要分析清楚受力面積是哪一個(gè)？有幾個(gè)？
（2）液體對杯底壓力和壓強(qiáng)計(jì)算（先求壓強(qiáng)后求壓力），液體壓強(qiáng)計(jì)算時(shí)注意h是深度，是指從液體內(nèi)某點(diǎn)到液體面的垂直距離．