将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图o饮料...

问题详情：

将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图o饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2，饮料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面积S2＝30cm2，g取10N/kgo

（1）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为多大？

（2）饮料的密度为多大？

（3）设杯底与杯座的接触面积也为S2，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？

【回答】

（1）3.6N；（2）1.2×103kg/m3；（3）1.1×103Pa。

【解析】（1）由图可知空杯对杯座的压力：F0＝0.9N；

装满饮料时，杯对杯座的压力：F1＝4.5N；

因杯子为平底薄壁直圆筒状，

所以杯底受到饮料的压力：F＝F1﹣F0＝4.5N﹣0.9N＝3.6N。

（2）饮料的质量：m＝＝＝＝0.36kg；

杯中饮料的体积：V＝S2H＝30cm2×10cm＝300cm3＝3×10﹣4 m3；

则饮料的密度：ρ＝＝＝1.2×103kg/m3；

（3）饮料持续流入空杯5s，则流入杯中饮料的质量：

m1＝ρS1vt＝1.2×103kg/m3×0.8×10﹣4 m2×0.5m/s×5s＝0.24kg；

此时饮料对杯底的压力：F2＝m1g＝0.24kg×10N/kg＝2.4N，

此时杯对杯座的压强：p＝＝＝1.1×103Pa。

知识点：压强

题型：计算题