Question

随着电热水器的不断改进，如图所示的电热水壶深受人们的喜爱。它的容积为 3L，壶身和底座的总质量是 1.2kg，水壶内底的面积为 200 cm²，底座与水平桌面的接触面积为 250cm²，装满水后水深 20cm。（ρ ＝1.0×10³kg/m³）求：

（1）装满水后水的质量；

（2）装满水后底座对水平桌面的压力和压强；

（3）装满水后水对电热水壶底部的压强和压力。

Answer

（1）3kg（2）42N；1680Pa（3）2000Pa；40N

【解析】

（1）装满水后水的体积：V=3L=3×10−3m3，根据ρ=可得，装满水后水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×3×10−3m3=3kg；

（2）装满水后底座对桌面的压力F=G=mg=(1.2kg+3kg)×10N/kg=42N；受力面积S=250cm2=2.5×10−2m2；装满水后底座对桌面的压强p===1680Pa；

（3）装满水后水深：h=20cm=0.2m，水对电热水壶底部的压强：p1=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa；水对电热水壶底部的压力：F1=pS1=2000Pa×2×10−2m2=40N。