山西洪洞广胜寺是我国著名的元、明时代的建筑群，分上、下两寺和水神庙三处建筑，现为全国重点文物保护单位，其上寺院内水平地面上放置一个三足铁质香炉如图一所示（熏香的历史在

Question

山西洪洞广胜寺是我国著名的元、明时代的建筑群，分上、下两寺和水神庙三处建筑，现为全国重点文物保护单位，其上寺院内水平地面上放置一个三足铁质香炉如图一所示（熏香的历史在中国由来己久，香炉是祭祀活动中必不可少的供具．图二显示的是香炉底部的三足部分）．香炉高约3.1m，一足与地面的接触面积约是100cm²．香炉的总体积约1m³，香炉的质量与体积变化图象如所示（g=10N/kg）．求：
（1）香炉总重约多少N？
（2）香炉对水平底面的压强是多少Pa？
（3）把香炉从水平地面放到10cm高的台阶上至少要做多少J的功？

Answer 1

（1）由图三可知，香炉的密度：
ρ=(m)/(V)=(7.8g)/(3cm3)=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³，
则香炉的质量：m′=ρV′=2.6×10³kg/m³×1m³=2.6×10³kg，
香炉的重力：G=m′g=2.6×10³kg×10N/kg=2.6×10⁴N；
（2）香炉对水平地面的压力：F=G=2.6×10⁴N，
炉对水平底面的压强：
p=(F)/(S)=(2.6×104N)/(3×100×10-4m2)≈8.67×10⁵Pa；
（3）把香炉从水平地面放到10cm高的台阶上至少要做的功：
W=Gh=2.6×10⁴N×0.1m=2.6×10³J．
答：（1）香炉总重约2.6×10⁴N；
（2）香炉对水平底面的压强是8.67×10⁵Pa；
（3）把香炉从水平地面放到10cm高的台阶上至少要做2.6×10³J的功．