Question

小宇利用休息時間經常幫父母干家務．如圖甲是小宇同學在挑水，為了防止水濺出桶外，他在水面上放上一薄木板，如圖乙所示，木板有3/4的體積沒入水中．若該木板的體積為200cm³，桶內水深為35cm．求：
（1）薄木板受到的浮力．
（2）桶底受到水的壓強．
（3）若這擔水總重360N，扁擔與肩膀的接觸面積為20cm²，則小宇肩膀受到的壓強為多大？
（4）薄木板的密度．

Answer 1

【答案】分析：（1）求出排開水的體積，利用阿基米德原理求木板受到的浮力；
（2）知道桶內水深，利用液體壓強公式求桶底受到水的壓強；
（3）求出肩膀受到的壓力，知道受力面積，利用壓強公式求小宇肩膀受到的壓強；
（4）由于木塊漂浮，利用漂浮條件求木塊重，利用重力公式求木塊的質量，再利用密度公式求木塊的密度．
解答：解：
（1）由題知，v_排=×200cm³=150cm³=1.5×10^-4m³
那么木板受到的浮力：
F_浮=ρ_水gv_排
=1000kg/m³×10N/kg×1.5×10^-4m³
=1.5N；
（2）桶底受到水的壓強：
P=ρ_水gh
=1000kg/m³×10N/kg×0.35m
=3.5×10³Pa；
（3）小宇肩膀受到的壓強：
P′=
=
=
=1.8×10⁵Pa；
（4）∵木塊漂浮，
∴G=F_浮=1.5N
木塊的質量：
m=0.15kg，
木塊的密度：
ρ===0.75×10³kg/m³．
答：（1）薄木板受到的浮力為1.5N；
（2）桶底受到水的壓強3.5×10³Pa；
（3）若這擔水總重360N，扁擔與肩膀的接觸面積為20cm²，則小宇肩膀受到的壓強為1.8×10⁵Pa；
（4）薄木板的密度為0.75×10³kg/m³．
點評：本題為力學綜合題，綜合考查了學生對密度公式、阿基米德原理、液體壓強公式、壓強定義式、物體的漂浮條件的掌握和運用，知識點多、綜合性強，要求靈活運用公式求解．