问题
问答题
在水平桌面中央有一个重为7牛、底面积为2×10-2米2的薄壁容器,该容器内盛有重为49牛的水,且水对容器底部的压力为53牛.
①求:容器对桌面的压力F和压强p.
②求:容器内水的质量m水与体积V水.
③在分析本题“水对容器底部的压强p水”的过程中,小明和小华两位同学有各自不同想法,如下表所记.
同学 | 分析过程 |
小明 | 求液体压强不能用公式p=F/S,只能用公式p=ρgh,而水深h不知,所以无法求出“水对容器底部的压强p水”. |
小华 | 水深h可以通过水的体积与容器的底面积求得,即h=V/S;然后再运用公式p=ρgh,所以可以求出“水对容器底部的压强p水”. |
(b)若能求水对容器底部的压强p水,请计算并得出结果;若不能求水对容器底部的压强p水,请简要说明理由.
答案
①容器对桌面的压力F=G水+G容=7N+49N=56N,
容器对桌面的压强p=
=F S
=2.8×103Pa;56N 2×10-2m2
②水的质量为m水=
=G水 g
=5kg,49N 9.8N/kg
水的体积为V水=
=m水 ρ水
=5×10-3m3.5kg 1.0×103kg/m3
③(a)压强公式p=
适用于一切求压强的计算,而p=ρgh只能用来求液体压强,故小明的说法错误;F S
因容器的形状不知,所以不能用h=
求出水的深度,故小华的说法错误;V S
(b)水对容器底部的压强p水=
=F水 S
=2.65×103Pa.53N 2×10-2m2
答:①容器对桌面的压力为56N,压强为2.8×103Pa.
②容器内水的质量为5kg,体积为5×10-3m3.
③(1)错误;错误;(2)水对容器底部的压强2.65×103Pa.