题目
如图所示,学生课桌质量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2.45×10-3m2 , 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(不计塑料水杯的质量,取g=10N/kg)。求:
(1)
图中放有水杯的课桌对地面的压力;
(2)
课桌对地面的压强;
(3)
塑料水杯对桌面的压强;
(4)
水对塑料水杯底部的压强。
答案: 水的体积V水=1L=1×10-3m3水的质量m水=ρ水V水=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg课桌对地面的压力F=G=(m水+m桌)g=(1kg+9kg)×10N/kg=100N 答:图中放有水杯的课桌对地面的压力是100N;
课桌与地面的受力面积S=4×4×10-4m2=1.6×10-3m2课桌对地面的压强p= FS=100N1.6×10−3m2 =6.25×104Pa 答:课桌对地面的压强是6.25×104Pa;
塑料水杯对桌面的压力F′=G水=m水g=1kg×10N/kg=10N,塑料水杯对桌面的压强p′= F′S′=10N2.45×10−3m2 ≈4.08×103Pa 答:塑料水杯对桌面的压强是4.08×103Pa;
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:水对塑料水杯底部的压强是1.8×103Pa。