如图所示,一个空茶壶质量为0.5kg,放在水平桌面上,茶壶内底面及与桌面的接触面积均为0.01m2,用茶壶盛满水后,水的质量为1.5千克,水的深度为12cm.求:
(1)茶壶对桌面地压强;
(2)水对茶壶底部的压强和压力.
(1)F=G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N,
上述是小张对第(1)问的解答,请写出对他的解法的看法以及纠正他的解法;
(2)F2=G2=m2g=1.5kg×9.8N/kg=14.7N,
上述是小李对第(2)问的解答,请写出对他的解法的看法以及纠正他的解法.
答:(1)因为计算压力时没考虑水重,错误.正确解法:
茶壶对桌面的压力:
F1=G=mg=(0.5+1.5)kg×9.8N/kg=19.6N,
茶壶对桌面的压强:
p1===1960Pa;
(2)茶壶为不规则容器,水对容器底的压力不等于水重,错误.正确解法:
水对茶壶底的压强:
p2=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.12m=1176Pa,
水对茶壶底的压力:
F2=p2s=1176Pa×0.01m2=11.76N.
正确解法:
(1)知道茶壶和水的质量,可求总质量;利用重力公式求茶壶和水的总重;因为在水平桌面上,利用F=G求茶壶对桌面的压力,再利用p=求茶壶对桌面的压强;
(2)知道茶壶内水深和水的密度,利用液体压强公式求水对茶壶底的压强;又知道茶壶底的底面积,利用压强定义式求水对茶壶底的压力.
点评:本题考查了学生对压强定义式和液体压强公式的掌握和运用,对于不规则的容器,对容器底的压力和压强,要先计算液体对容器底的压强p=ρgh、再计算液体对容器底的压力F=ps;容器对桌面的压力和压强,先计算容器对桌面的压力F=G、再计算容器对桌面的压强p=.
物理学习经验分享:因素分析法,运用有关物理公式,列出与问题有关的和类关系式,了解不变因素,分析问题涉及的变量,作出解答。例如:同一物体在同一水平面上分别以5米/秒的速度和1米/秒的速度作匀速直线运动,摩擦力的大小怎样变化。