Question

4．如圖甲中的A、B是兩只用同種材料制成的容積都是1.5×10^-2m³、質(zhì)量都是1kg的桶．
（1）在搞衛(wèi)生時，你會選用哪只桶來提水？請說明理由．
（2）提滿一桶水，則水的質(zhì)量為多少？
（3）如圖乙提水時，若提手與手的接觸面積為1×10^-3m²，則手受到的壓強(qiáng)是多大？

Answer 1

分析 （1）由于壓強(qiáng)的大小既與壓力大小有關(guān)，又與受力面積的大小有關(guān)，因此應(yīng)用控制變量法減小壓強(qiáng)的途徑通常有兩種：一是在受力面積一定時，減小壓力的大��；二是在壓力大小一定時，增大受力面積．
（2）知道水的體積和密度，可利用公式m=ρV求出水的質(zhì)量．
（3）知道桶的質(zhì)量，可以求出水和桶的總質(zhì)量，可利用重力公式G=mg求水和桶的總重；而手受到的壓力等于水和桶的總重，又知道受力面積，利用壓強(qiáng)公式p=$\frac{F}{S}$求手受到的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）選A桶比較恰當(dāng)，在壓力一定時，A桶提手處受力面積大，水桶對手的壓強(qiáng)小，手提水桶時會比較舒服．
（2）V=1.5×10^-2m³，ρ=1.0×10³kg/m³，
由$ρ=\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量為：
m_水=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-2m³=15kg．
（3）m_桶=1kg，S=1×10^-3m²，
水和桶的總質(zhì)量為：m=m_桶+m_水=1kg+15kg=16kg，
則手受到的壓力為：F=G=mg=16kg×10N/kg=160N，
手受到的壓強(qiáng)為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{160N}{1×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.6×10⁵Pa．
答：（1）選用A桶來提水；理由是：在壓力大小一定時，受力面積越大，壓強(qiáng)越小，手的疼痛感越�。�
（2）一桶水的質(zhì)量是15kg．
（3）手受到的壓強(qiáng)為1.6×10⁵Pa．

點評 此題主要考查學(xué)生對減小壓強(qiáng)的方法及其應(yīng)用的理解和掌握，同時考查了質(zhì)量、重力和壓強(qiáng)的大小的計算，綜合性很強(qiáng)．在計算時要注意統(tǒng)一使用國際制單位．