Question

15．如圖所示，小莉同學(xué)用水桶給剛剛栽上的樹苗澆水．桶裝滿水時(shí)，水桶、水和漂浮在水面上的水勺的總重為120N，水面距桶底高度h=0.3m，提水時(shí)，手的受力面積為1×10^-3m²．（g取10N/kg，水的密度是1.0×10³kg/m³）問(wèn)：
（1）桶裝滿水時(shí)，水對(duì)桶底壓強(qiáng)多大？提水時(shí)，人手受到的壓強(qiáng)是多大？
（2）小莉?qū)⑺�桶提離地面0.2m后，沿平地行走20m到栽樹處，整個(gè)過(guò)程中人對(duì)水桶所做的功．
（3）若水勺的質(zhì)量為0.5kg，且完全漂浮在水面，求水勺受到的浮力大�。�

Answer 1

分析 （1）知道水面距桶底高度（水深）和水的密度，利用液體壓強(qiáng)公式求水對(duì)桶底壓強(qiáng)；提水時(shí)，人手受到的壓力等于水桶、水和漂浮在水面上的水勺的總重，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出人手受到的壓強(qiáng)；
（2）做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上通過(guò)的距離；將水桶提升，對(duì)水桶做功，利用W=Gh計(jì)算；沿平地行走，在拉力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，不做功；
（3）知道水勺質(zhì)量，利用重力公式求水勺受到的重力；水勺漂浮在水面上，利用漂浮條件求水勺受到的浮力．

解答 解：（1）桶裝滿水時(shí)，水對(duì)桶底壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa；
提水時(shí)，人手受到的壓力：
F=G_總=120N，
人手受到的壓強(qiáng)：
p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{120N}{1×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.2×10⁵Pa；
（2）提升水桶做的功：
W=G_總h=120N×0.2m=24J，
提著水桶沿平地行走，在拉力的方向上移動(dòng)距離為0，拉力做功為0，
所以在整個(gè)過(guò)程中，對(duì)水桶做功為24J；
（3）水勺受到的重力：
G_勺=m_勺g=0.5kg×10N/kg=5N，
因水勺漂浮，
所以，水勺受到水的浮力：
F_浮=G_勺=5N．
答：（1）桶裝滿水時(shí)，水對(duì)桶底壓強(qiáng)3000Pa；提水時(shí)，人手受到的壓強(qiáng)是1.2×10⁵Pa；
（2）整個(gè)過(guò)程中人對(duì)水桶所做的功為24J；
（3）水勺受到的浮力為5N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)公式、固體壓強(qiáng)公式、重力公式、漂浮條件的掌握和運(yùn)用，用所學(xué)知識(shí)解決身邊的問(wèn)題，有意義，屬于常見的中考題型．