一个平底薄壁杯子内装150g的水,放在水平桌面上,杯子与桌面的接触面积是10cm2,(g=10N/kg),如图所示,求:
(1)求距离杯底3cm处某点受到水的压强;
(2)求水对杯底的压力;
(3)若杯子的质量是70g,求桌面所受杯子的压强.
解:(1)距离杯底3cm处某点的深度:
h=12cm-3cm=9cm=0.09m,
受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa;
(2)水对杯底的压强:
p′=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
水对容器底的压力:
F=p′S容=1200Pa×10×10-4m2=1.2N;
(3)桌面所受杯子的压力:
F″=G总=(m杯+m水)g=(0.15kg+0.07kg)×10N/kg=2.2N,
桌面所受杯子的压强:
p″===2200Pa.
答:(1)距离杯底3cm处某点受到水的压强为900Pa;
(2)水对杯底的压力为1.2N;
(3)若杯子的质量是70g,桌面所受杯子的压强为2200Pa.
(1)根据题意求出距离杯底3cm处某点的深度,根据公式p=ρgh求出受到水的压强;
(2)已知水的深度,根据公式p=ρgh可求水对杯底的压强,利用公式F=PS可求水对杯底的压力;
(3)桌面所受杯子的压力等于水和杯子的重力之和,根据G=mg求出其大小,然后根据压强公式求出桌面所受杯子的压强.
点评:本题考查液体深度、液体压强、压强和压力的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中要注意单位的换算.
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