問題詳情:
將一未裝滿水密閉的礦泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如圖所示,瓶蓋的面積是8cm2,瓶底的面積是28cm2,瓶重和厚度忽略不計(g取10N/kg)。求:
(1)倒立放置時瓶蓋所受水的壓強;
(2)倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓力和壓強。
【回答】
(1)倒立放置時瓶蓋所受水的壓強為1300Pa;
(2)倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓力為2.8N,壓強為3500Pa。
【分析】(1)由圖可知,倒立放置時水的深度,根據p=ρgh求出瓶蓋所受水的壓強;
(2)由圖可知,正立放置時礦泉水瓶內水的深度,根據V=Sh求出水的體積,利用ρ=求出水的質量,根據G=mg求出水的重力即為倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓力,根據p=求出倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓強。
【解答】解:(1)由右圖可知,礦泉水瓶倒立放置時水的深度:
h=13cm=0.13m,
倒立放置時瓶蓋所受水的壓強:
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa;
(2)由左圖可知,礦泉水瓶內水的體積:
V=S瓶底h正立=28cm2×10cm=280cm3,
由ρ=可得,水的質量:
m水=ρV=1.0g/cm3×280cm3=280g=0.28kg,
瓶重和厚度忽略不計,則倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓力:
F=G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N,
倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓強:
p===3500Pa。
【點評】本題考查了液體壓強公式、壓強定義式、密度公式和重力公式的應用,關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等。
知識點:液體壓強
題型:計算題