Question

（2011?平原縣模擬）小雪喬遷新居，她做了一個裝飾品“懸掛的蘋果”（如圖）．其中掛盤、掛繩、容器和水的總重量為20N，質量為200g的蘋果漂浮在水面，水的深度為15cm．
（1）水對容器底的壓強？
（2）蘋果排開水的體積？
（3）小雪在2秒內將此裝飾品從地面提到1.5m 的懸掛架上，求此過程中她做功的功率？

Answer 1

分析：（1）知道容器內水深，利用液體壓強公式求水對容器底的壓強；
（2）知道蘋果的質量，利用重力公式求蘋果重，根據(jù)物體的漂浮條件求蘋果受到的浮力，再利用阿基米德原理求蘋果排開水的體積；
（3）求出裝飾品的總重，知道提升高度，利用功的公式求做功大小，再利用功率公式求做功功率．

解答：解：（1）h=15cm=0.15m，
水對容器底的壓強：
p=ρgh=1×10³kg/m³×9.8N/kg×0.15m=1470Pa；
（2）蘋果的質量：
m=200g=0.2kg，
G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N，
∵蘋果漂浮，
∴F_浮=G=1.96N，
∵F_浮=ρ_水V_排g，
∴蘋果排開水的體積：
V_排=

F浮

ρ水g

=

1.96N

1×103kg/m3×9.8N/kg

=2×10^-4m³；
（3）將裝飾品提升做功：
W=G′h=（20N+1.96N）×1.5m=32.94J，
P=

W

t

=

32.94J

2s

=16.47W．
答：（1）水對容器底的壓強為1470Pa；
（2）蘋果排開水的體積為2×10^-4m³；
（3）此過程中她做功的功率為16.47W．

點評：本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、功的公式、功率公式、物體的漂浮條件的掌握和運用，知識點多、比較復雜，要求靈活選用公式計算．