Question

【題目】將一個質量為20g的空礦泉水瓶，裝入一部分水后，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22cm2， 瓶的厚度忽略不計（g取10N/kg）．求：

（1）倒立放置時瓶蓋所受水的壓力和壓強；

（2）倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓強.

Answer 1

【答案】（1）1.2N, 1500Pa；（2）3×103Pa

【解析】

(1)倒立放置時瓶蓋所受水的壓強：

p=ρgh倒立=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa，

由p=可得，倒立放置時瓶蓋所受水的壓力：

F=pS瓶蓋=1500Pa×8×104m2=1.2N；

(2)由左圖可知，礦泉水瓶內水的體積：

V=S瓶底h正立=22cm2×10cm=220cm3，

由ρ=可得，水的質量：

m水=ρV=1.0g/cm3×220cm3=220g=0.22kg，

則倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓力：

F′=G水G瓶=m水g m瓶g =0.22kg×10N/kg0.02kg10N/kg=2.4N，

倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓強：

p′= ==3000Pa.