研究性学习在武汉各校广泛开展,小红对家中的电热水壶进行了认真的观察与研究,他查看了如下表所示的电热水壶说明书上的有关数据,并测出了容量刻度线到壶底的高度为16cm,然后加水至容积量刻度线后,放到加热座上,加热座底面积与壶底面积相同,她提出了以下几个问题,请你给与解答(壶壁厚度不计,ρ水=1.0×103kg/m3)
品牌乐力透型号KE-180CD是否调温不可调额定功率1500W电源电压220V质量0.6kg容量1.8L壶底面积200cm2品质优产地武汉(1)壶中水的重力是多大?
(2)水对壶底的压力是多大?
(3)壶对加热座的压强是多大?
网友回答
解:(1)壶中水的质量:
m水=ρV=1.0×103kg/m3×1.8×10-3m3=1.8kg,
所以水的重力为:
G水=m水g=1.8kg×10N/kg=18N;
(2)水对壶底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa,
水对壶底的压力:
F=ps=1.6×103Pa×200×10-4m2=32N;
(3)壶对加热座的压力:
F′=G=(m水+m壶)g=(1.8kg+0.6kg)×10N/kg=24N,
壶对加热座的压强:
p′===1.2×103Pa.
答:(1)壶中水的重力是18N;
(2)水对壶底的压力是32N;
(3)壶对加热座的压强是1.2×103Pa.
解析分析:(1)根据m=ρV求出壶内水的质量,根据G=mg求出其重力大小;
(2)已知壶内水深,根据液体压强公式p=ρgh求出水对壶底的压强,再根据F=ps求出水对壶底的压力;
(3)壶对加热座的压力等于水和壶的重力之和,再根据p=求出壶对加热座的压强.
点评:本题考查重力、压力、压强的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上压力等于物体自身的重力,解题过程中要注意单位的换算.