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五、综合应用题
10.小明参加研学活动，来到故宫观赏古建筑和馆内藏品。故宫内有许多消防用的太平缸（如图），一口缸重8000 N，缸底面积为0.8 m²。将缸放在水平石台上，倒入800 kg水后，水面高度为0.5 m。缸壁厚度忽略不计，求：($\rho_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取10 N/kg)
(1)缸底受到水的压强。
(2)缸底受到水的压力。
(3)缸对石台的压强。
10.小明参加研学活动，来到故宫观赏古建筑和馆内藏品。故宫内有许多消防用的太平缸（如图），一口缸重8000 N，缸底面积为0.8 m²。将缸放在水平石台上，倒入800 kg水后，水面高度为0.5 m。缸壁厚度忽略不计，求：($\rho_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取10 N/kg)
(1)缸底受到水的压强。
(2)缸底受到水的压力。
(3)缸对石台的压强。
答案
解:(1)缸底受到水的压强 $p_{水}=\rho_{水}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.5\ \mathrm{m}=5×10^3\ \mathrm{Pa}$。
(2)缸底受到水的压力 $F_{水}=p_{水}S=5×10^3\ \mathrm{Pa}×0.8\ \mathrm{m}^2=4\ 000\ \mathrm{N}$。
(3)缸中水的重力 $G_{水}=m_{水}g=800\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=8\ 000\ \mathrm{N}$,则缸对石台的压力$F_{压}=G_{缸}+G_{水}=8\ 000\ \mathrm{N}+8\ 000\ \mathrm{N}=1.6×10^4\ \mathrm{N}$,缸对石台的压强$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{1.6×10^4\ \mathrm{N}}{0.8\ \mathrm{m}^2}=2×10^4\ \mathrm{Pa}$。
(2)缸底受到水的压力 $F_{水}=p_{水}S=5×10^3\ \mathrm{Pa}×0.8\ \mathrm{m}^2=4\ 000\ \mathrm{N}$。
(3)缸中水的重力 $G_{水}=m_{水}g=800\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=8\ 000\ \mathrm{N}$,则缸对石台的压力$F_{压}=G_{缸}+G_{水}=8\ 000\ \mathrm{N}+8\ 000\ \mathrm{N}=1.6×10^4\ \mathrm{N}$,缸对石台的压强$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{1.6×10^4\ \mathrm{N}}{0.8\ \mathrm{m}^2}=2×10^4\ \mathrm{Pa}$。
