Question

【題目】質(zhì)量為1kg的平底水桶底面積為800cm2 ． 水桶內(nèi)裝有30cm深的水，放在水平地面上，如圖甲所示，水桶對(duì)地面的壓強(qiáng)為4000Pa，當(dāng)小明用豎直向上的力F提水桶，但沒(méi)有提起來(lái)時(shí)，如圖乙所示，此時(shí)水桶對(duì)地面的壓強(qiáng)剛好等于水對(duì)水桶的壓強(qiáng)．求：
（1）水桶內(nèi)水的質(zhì)量．
（2）小明對(duì)水桶的拉力F大�。�（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】
（1）解：根據(jù)p= 可得，水桶對(duì)地面的壓力F地=p地S=4000Pa×8×10﹣2m2=320N，

空水桶對(duì)地面的重力G桶=m桶g=1kg×10N/kg=10N，

水桶放在水平地面上，水桶對(duì)地面的壓力等于水桶和水的重力之和，即F地=G總，

所以，水的重力G水=F地﹣G桶=320N﹣10N=310N，

則水的質(zhì)量m水= = =31kg

（2）解：水對(duì)水桶的壓強(qiáng)p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa，

由題知，此時(shí)水桶對(duì)地面的壓強(qiáng)p桶=p水=3×103Pa，

則水桶對(duì)地面的壓力：F桶=p桶S=3×103Pa×8×10﹣2m2=240N．

對(duì)水桶進(jìn)行受力分析可知，此時(shí)水桶受到重力、地面對(duì)水桶的支持力和拉力的作用，且G總=F支+F，

地面對(duì)水桶的支持力和水桶對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力，F(xiàn)支=F桶=240N，

所以，拉力F=G總﹣F支=320N﹣240N=80N

【解析】（1）水桶放在水平地面上，水桶對(duì)地面的壓力等于水桶和水的重力之和，根據(jù)p= 可求水桶對(duì)地面的壓力，根據(jù)G=mg可求水桶的重力，可進(jìn)一步求出水的重力，再利用G=mg可求其質(zhì)量．（2）利用p=ρ水gh求出水對(duì)水桶的壓強(qiáng)，從而可得此時(shí)水桶對(duì)地面的壓強(qiáng)，利用p= 可求此時(shí)水桶對(duì)地面的壓力，再利用力的合成和力的作用的相互性可求小明對(duì)水桶的拉力F大�。�
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）才能正確解答此題．