内容正文:
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固压、液压的综合计算
【知识必备】
容器形状 柱形 上口大 上口小
图示
等压容器 减压容器 增压容器
容器底所受压力与
液体重力的关系
F=G 液 F<G 液 F>G 液
液体对容器底压强 p=ρgh
液体对容器底压力 F=pS
容器对水平面压力 F=G 容+G 液
容器对水平面压强
S
Fp
易错警示
1.液体对容器底压力不一定等于液体重力,与容器形状有关
2.液体压强与深度有关不是高度
避坑口诀
固体压,看接触面,液体压,看深度线
柱形容器压等重,口大口小要分清
【典例解读】
例 1 如图,平底茶壶的质量是 400g,底面积是 40cm
2
,内盛 0.6kg 的开水,放置在面积为 1m
2
的水平桌面中央。试求:
(1)茶壶对桌面的压力和压强;
(2)水对茶壶底部的压力和压强。
2
【解题思路】
1.用 G=mg 计算茶壶和水的总重力,得出对桌面压力
2.已知压力和茶壶底面积,用 Fp =
S
计算压强
3.用 p=ρgh,计算水对茶壶底的压强,再根据 F=ps计算压力
【答案】
解:(1)茶壶对桌面的压力
F=G 总=(m 水+m 壶)g=(0.6kg+0.4kg)×10N/kg=10N
茶壶对桌面的压强
4 2
10N 2500Pa
40 10 m
Fp
S
(2)由图知,茶壶内水的深度
h=12cm=0.12m
水对茶壶底部的压强
p′=ρ水gh=1.0×10
3
kg/m
3
×10N/kg×0.12m=1200Pa
水对茶壶底的压力
F′=p′S=1200Pa×40×10-4m2=4.8N
答:(1)茶壶对桌面的压力为 10N,压强为 2500Pa;
(2)水对茶壶底部的压力为 4.8N,压强为 1200Pa。
例 2 两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中分别装有质量相等的水和酒精,
液面高度如图所示。甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p1和 F1,乙容器中液体对容
器底部的压强和压力分别为 p2和 F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为 p1′和 F1′,乙容器对
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桌面的压强和压力分别为 p2′和 F2′,已知水的密度大于酒精的密度,则下列判断中正确的是
( )
A. p1<p2 B. F1<F2 C. p1′=p2′ D. F1′=F2′
【解题思路】
1.液体对容器底部的压强:由公式 p=ρgh,比较水和酒精的密度与深度乘积
2.液体对容器底部的压力:对于圆柱形容器,用F=G 液比较水和酒精的重力
3.容器对桌面的压力和压强:容器对桌面的压力等于容器和液体总重力,
再根据 Fp =
S
比较压强
【答案】CD
【详解】
甲、乙两容器为圆柱形容器,分别装有质量相等的水和酒精,液体对容器底的压力等于液柱的
重力,由 G=mg 知道,当质量相同时,故 F1=F2,由于两个完全相同的圆柱形容器,所以液柱的
受力面积 S相同,由
Fp
S
知道,液柱对容器底的压强 p1=p2;容器对水平桌面的压力等于容
器和液体的重力,故两容器对桌面的压力相等,即 F1′=F2′;由
Fp
S
知道,两容器对桌面
的压强相等,即 p1′=p2′,故 AB 错误,CD 正确。
故选 CD。