Question

13．如圖所示，質(zhì)量是2kg的平底水桶的底面積為800cm²，放在水平地面上，桶內(nèi)裝有深50cm、體積是45dm³的水．（g=10N/kg）求：
（1）水對(duì)桶底的壓強(qiáng)；
（2）桶底受到的水的壓力；
（3）地面受到的壓強(qiáng)；
（4）小萍用豎直向上的力F提水桶，但是沒有提起來(lái)．這時(shí)，如果水對(duì)桶底的壓強(qiáng)和水桶對(duì)地面的壓強(qiáng)相等．求小萍同學(xué)提水桶的力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)p=ρgh求出水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出水對(duì)容器底的壓力；
（3）根據(jù)G=mg=ρgV求出水的重力；根據(jù)G=mg求出容器的重力；放在水平地面上的物體對(duì)地面的壓力等于其重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出地面受到的壓強(qiáng)；
（4）知道水對(duì)桶底的壓強(qiáng)和桶對(duì)地面的壓強(qiáng)相等，受力面積相同，可知水對(duì)桶底的壓力和桶對(duì)地面的壓力相等，而桶對(duì)地面的壓力等于桶重加上水重再減去拉力，據(jù)此求出小萍同學(xué)提水桶的力．

解答 已知：水桶質(zhì)量m_桶=2kg，底面積S=800cm²=0.08m²，深度h=50cm=0.5m，體積V=45dm³=0.045m³，g=10N/kg
求：（1）水對(duì)桶底的壓強(qiáng)p=？；（2）桶底受到的水的壓力F=？；（3）地面受到的壓強(qiáng)p′=？；（4）提力F_提=？
解：（1）水對(duì)桶底的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.5m=5×10³Pa；
（2）由p=$\frac{F}{S}$得：
桶底受到的水的壓力：
F=pS=5×10³Pa×0.08m²=400N；
（3）水的重力：
G_水=mg=ρgV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.045m³=450N，
容器的重力：
G_桶=m_桶g=2kg×10N/kg=20N，
桶對(duì)地面的壓力：
F′=G_水+G_桶=450N+20N=470N，
地面受到的壓強(qiáng)：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{470N}{0.08{m}^{2}}$=5875Pa；
（4）水對(duì)桶底的壓強(qiáng)和桶對(duì)地面的壓強(qiáng)相等，受力面積相同，
所以桶對(duì)地面的壓力等于水對(duì)桶底的壓力，
桶對(duì)地面的壓力：
F_壓=400N，
小萍同學(xué)提水桶的力：
F_提=G_桶+G_水-F_壓=450N+20N-400N=70N．
答：（1）水對(duì)桶底的壓強(qiáng)5×10³Pa；
（2）桶底受到的水的壓力400N；
（3）地面受到的壓強(qiáng)5875Pa；
（4）小萍同學(xué)提水桶的力70N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、重力公式、壓強(qiáng)公式、液體壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用，要求靈活運(yùn)用公式，利用好“水對(duì)桶底的壓強(qiáng)和桶對(duì)地面的壓強(qiáng)相等”是關(guān)鍵．