如图,学生课桌质量为9kg,桌子与地面有四个接触面,每个接触面的面积为4×10-4m2;某同学将底面积为2.5×10-3m2、容量为1L、装满水后水深为18cm的塑料水杯放在课桌的桌面上(不计水杯的质量,取g=10N/kg)求:
(1)课桌对地面的压强
(2)塑料水杯对桌面的压强
(3)水对塑料水杯底部的压强.
网友回答
解:(1)水的体积:
V水=1L=1×10-3m3,
根据ρ=可得,水的质量:
m水=ρ水V杯=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
课桌对地面的压力:
F=G=(m水+m桌)g=(9kg+1kg)×10N/kg=100N;
课桌对地面的受力面积:
S=4×4×10-4m2=1.6×10-3m2,
课桌对地面的压强:
p===6.25×104Pa;
(2)塑料水杯对桌面的压力:
F′=G杯+G水=(m杯+m水)g=1kg×10N/kg=10N,
塑料水杯对桌面的压强:
p′===4×103Pa;
(3)水对塑料水杯底部的压强:
p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1.8×103Pa.
答:(1)课桌对地面的压强为6.25×104Pa;
(2)塑料水杯对桌面的压强为4×103Pa;
(3)水对塑料水杯底部的压强1.8×103Pa.
解析分析:(1)知道装满水水的体积,利用密度公式求水的质量,再利用重力公式求水的重力,不计水杯的质量,课桌对地面的压力等于水重加上桌子重;求出地面的受力面积,利用压强公式p=求课桌对地面的压强;
(2)塑料水杯对桌面的压力等于水重,知道杯子底面积,利用压强公式求塑料水杯对桌面的压强;
(3)知道杯内水深,利用液体压强公式p=ρgh求水对塑料水杯底部的压强.
点评:本题考查了学生对压强公式和液体压强公式的掌握和运用,对于固体对桌面(地面)的压力和压强的计算:先计算压力(在水平桌面上F=G),再计算压强p=(注意受力面积是哪一个?是几个?).