Question

植樹節(jié)里，小紅同學用水桶提了15kg的水給剛種的樹苗澆水，已知桶自身的質(zhì)量為1kg，桶中水的深度h為30cm，取g=10N/kg．求：
（1）水對桶底的壓強是多大？
（2）小紅家有兩只水桶，容積完全相同，但提手形狀不同，分別如圖甲乙所示．你會建議小紅使用哪只提手的水桶，并說出你建議的理由．
（3）如果小紅提水時，手的受力面積為1.0×10^-3m²，則人手受到的壓強是多大？

Answer 1

解：
（1）∵ρ=1.0×10³kg/m³，h=30cm=0.3m，g=10N/kg，
∴水對桶底的壓強為：P=ρgh=1.0×10³kg/m³×0.3m×10N/kg=3000Pa．
答：水對桶底的壓強是3000Pa．
（2）從圖可知，乙桶提手處受力面積大，在壓力一定時，受力面積越大壓強越小，因此水桶對手的壓強小，手提水桶時會比較舒服，所以應(yīng)使用乙水桶．
（3）∵水和桶的總質(zhì)量為：m=m_水+m_桶=15kg+1kg=16kg，
∴水和桶的總重力為：G=mg=16kg×10N/kg=160N，
則手受到的壓力為：F=G=160N，
又∵S=1.0×10^-3m²，
∴手受到的壓強為：p′===1.6×10⁵Pa．
答：人手受到的壓強是1.6×10⁵Pa．
分析：（1）知道桶內(nèi)水的深度和水的密度，可利用液體壓強公式P=ρgh計算出水對桶底的壓強．
（2）減小壓強的方法：在壓力一定時，增大受力面積來減小壓強；在受力面積一定時，減小壓力來減小壓強．
（3）知道水和桶的質(zhì)量，可計算出水和桶的總質(zhì)量，可利用重力公式G=mg計算出水和桶的總重力，而手受到的壓力等于水和桶的總重力，又知道受力面積，利用壓強公式P=計算出手受到的壓強．
點評：此題主要考查學生對減小壓強的方法及其應(yīng)用的理解和掌握，同時考查了壓強的大小及其計算和液體壓強的計算，綜合性很強，在計算時要注意統(tǒng)一使用國際制單位．