Question

【題目】兩端封閉的容器中裝有一定質量的水放在水平桌面上，如圖甲所示。容器的下底面積S1為20cm2，上底面積S2為10cm2，容器內水面高度h為25cm，此時容器對桌面的壓強p0=2×103Pa。若容器重G0=1N，求：

（1）水對杯底的壓p1；

（2）水對杯底的壓力F

（3）水重G水。；

（4）若將容器倒置在桌面上，如圖乙所示，求此時容器對桌面的壓強p2。（g = 10N/kg ）

Answer 1

【答案】（1）2500Pa （2）5N （3）3N （4）4000Pa

【解析】

（1）由p=ρgh知道，水對杯底的壓強是：p1 =ρgh=1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.25m=2500Pa；

（2）由知道，水對杯底部的壓力是：F1 =p1 S1 =2.5×103 Pa×20×10-4 m2 =5N

（3）由知道，容器對水平面的壓力是：F2 =p0S1 =p0=2×103Pa×20×10-4 m2=4N

又因為F2 =G0 +G水，所以，水重G水= F2 -G0=4N-1N=3N；

（4）若將容器倒置在桌面上，則容器與水平面的接觸面積是上底面積S2=10cm2=10×10-4 m2，對水平面的壓力是：F1=F2=4N，

由知道，此時容器對桌面的壓強是：p2==4000Pa。