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研究性学习在潍坊各校广泛开展,小红对家中的电热水壶进行了认真的观察与研究,她察看了如下表所示的电热水壶说明书上的有关数据,并测出了容量刻度线到壶底的高度为16cm,然

时间:2017-10-24
研究性学习在潍坊各校广泛开展,小红对家中的电热水壶进行了认真的观察与研究,她察看了如下表所示的电热水壶说明书上的有关数据,并测出了容量刻度线到壶底的高度为16cm,然后加水至容量刻线后,放到加热座上,加热座面积与壶底面积相同,她提出了以下几个问题,请你给予解答(壶壁厚度不计,ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
(1)水对壶底的压力是多大?
(2)壶对加热座的压强是多大?
(3)为把壶中开水倒入暖瓶中,小红需将壶慢慢提高20cm,求小红要做多少功?
正确答案:
解:
(1)水对壶底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa,
水对壶底的压力:
F=ps=1.6×103Pa×200×10﹣4m2=32N;
(2)壶中水的质量:
m水=ρV=1.0×103kg/m3×1.8×10﹣3m3=1.8kg,
壶对加热座的压力:F'=G=(m水+m壶)g=(1.8kg+0.6kg)×10N/kg=24N,
壶对加热座的压强:p'===1.2×103Pa;
(3)小红将壶慢慢提高20cm做的功:
W=Gh=(m水+m壶)gh=(1.8kg+0.6kg)×10N/kg×0.2m=4.8J
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