在水平桌面上放置一个底面积为0.01m2的空玻璃杯,它对桌面的压强为200Pa.求:
(1)空玻璃杯的重力是多少?
(2)在玻璃杯中装入1kg水后,水对杯底的压强为900Pa,水的深度是多少?并通过计算推测玻璃杯的形状是下面图中的哪种?(不计杯壁厚度,g=10N/kg.)
(3)在玻璃杯中装入1kg水后,玻璃杯对桌面的压强是多少?
网友回答
解:(1)∵P=,
∴空玻璃杯对桌面的压力:
F=pS=200Pa×0.01m2=2N,∵
∵在水平桌面上,
∴F=G,
∴玻璃杯的重力G=2N:
(2)∵p=ρgh,
∴水的深度:
h===0.09m,
假设杯壁是竖直的,
∵m=ρV=ρSh,
∴装入1kg水后杯中水的深度:
h′===0.1m,
因为h′>h,所以水杯是底小、口大,大致形状是图(甲).
(3)对水平桌面的压力:
F总=G总=G杯+G水=G杯+m水g=2N+1kg×10N/kg=12N,
玻璃杯对桌面的压强:
P===1200Pa.
答:(1)玻璃杯的重力是2N;
(2)水的深度是0.09m,杯子的形状如图(甲)所示;
(3)在玻璃杯中装入1kg水后,玻璃杯对桌面的压强是1200Pa.
解析分析:(1)根据题中杯对桌面的压强和杯的底面积,利用公式F=pS可以求出杯对桌面的压力,而杯的重力等于杯对桌面的压力;
(2)根据液体压强计算公式p=ρgh可以计算出水的深度,然后假设杯是圆柱体形状,算出水的深度,二者比较即可判断杯子的形状;
(3)求出水和杯子的总重,对水平桌面的压力等于总重,知道受力面积,利用压强公式P=求玻璃杯对桌面的压强.
点评:本题应用压强的两个公式计算P=和p=ρgh.注意液体压强的特点,液体压强与液体的重力无关.第二问用假设法去分析,平时要多积累特殊的解题方法.