Question

小明用一裝滿純凈水的瓶子和放在水平桌面上的海綿做實(shí)驗(yàn)，探究“影響壓力作用效果的因素”．如圖所示，他從商標(biāo)上查到這瓶水的“凈含量”是630mL（1mL=1cm³=10^-6m³）；又測(cè)出瓶底面積為35cm²，瓶蓋面積為7cm²，空瓶的重力忽略不計(jì)，根據(jù)小明收集的數(shù)據(jù)，請(qǐng)你計(jì)算：
（1）這瓶純凈水凈重多少？
（2）瓶子正放時(shí)對(duì)海綿的壓強(qiáng)是多少？
（3）要使瓶子倒放時(shí)對(duì)海綿的壓強(qiáng)與正放時(shí)相同，最簡(jiǎn)單的方法是什么？
（4）小明做完上面實(shí)驗(yàn)后，將這瓶純凈水從一樓拿到5米高的三樓教室，小明上樓過程中對(duì)這瓶純凈水做了多少功？

Answer 1

分析：（1）利用質(zhì)量、密度公式m=ρV計(jì)算出質(zhì)量，再用重力計(jì)算公式G=mg算出純凈水的凈重．
（2）利用壓強(qiáng)公式p=

F

s

計(jì)算．
（3）減小壓強(qiáng)的方法減小壓力或增大受力面積．
（4）克服重力做功，利用公式W=Gh計(jì)算．

解答：解：
（1）因?yàn)閙=ρV，G=mg，
所以G=mg=ρVg=1.0×10³×630×10^-6×10N=6.3N
答：這瓶純凈水凈重6.3N．
（2）瓶子正放時(shí)對(duì)海綿的壓強(qiáng)p=

F

S

=

G

S

=

6.3

35×10-4

Pa=1.8×10³Pa
答：瓶子正放時(shí)對(duì)海綿的壓強(qiáng)是1.8×10³Pa．
（3）方法一：因?yàn)槠孔拥狗藕驼�放時(shí)對(duì)海面的壓力都等于瓶?jī)?nèi)水的重力，即壓力相同．
所以要使瓶子倒放時(shí)對(duì)海綿的壓強(qiáng)與正放時(shí)相同，可把瓶子倒放在35cm²的很輕的硬墊片上．
方法二：瓶底面積35cm²是瓶是蓋面積7cm²的5倍，要使瓶子倒放時(shí)對(duì)海綿的壓強(qiáng)與正放時(shí)相同，可將瓶?jī)?nèi)的水變成原來的

1

5

，即倒出

4

5

的水．
（4）樓高h(yuǎn)=5m
對(duì)這瓶純凈水做的功W=Gh=6.3×5J=31.5J
答：上樓過程中對(duì)這瓶純凈水做了31.5J功．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，但難度不是很大，注意各物理量要對(duì)應(yīng)．