将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是2...
问题详情:
将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10N/kg)。求:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力和压强。
【回答】
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强为1300Pa;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力为2.8N,压强为3500Pa。
【分析】(1)由图可知,倒立放置时水的深度,根据p=ρgh求出瓶盖所受水的压强;
(2)由图可知,正立放置时矿泉水瓶内水的深度,根据V=Sh求出水的体积,利用ρ=求出水的质量,根据G=mg求出水的重力即为倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力,根据p=求出倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
【解答】解:(1)由右图可知,矿泉水瓶倒立放置时水的深度:
h=13cm=0.13m,
倒立放置时瓶盖所受水的压强:
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa;
(2)由左图可知,矿泉水瓶内水的体积:
V=S瓶底h正立=28cm2×10cm=280cm3,
由ρ=可得,水的质量:
m水=ρV=1.0g/cm3×280cm3=280g=0.28kg,
瓶重和厚度忽略不计,则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力:
F=G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N,
倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:
p===3500Pa。
【点评】本题考查了液体压强公式、压强定义式、密度公式和重力公式的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
知识点:液体压强
题型:计算题
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