Question

16．今年初，我國部分地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的旱災(zāi)，人畜飲水困難，許多群眾需要到很遠(yuǎn)的地方挑水飲用．如圖所示小宇同學(xué)在挑水時(shí)為防止水濺出桶外，在水面上放上一薄木板，如圖乙所示，木板有$\frac{3}{4}$的體積沒入水中．若該木板的體積為200cm³，桶內(nèi)水深為35cm．求：
（1）薄木板受到的浮力．
（2）桶底受到水的壓強(qiáng)．
（3）若這擔(dān)水總重360N，扁擔(dān)與肩膀的接觸面積為0.002m²，則小宇肩膀受到壓強(qiáng)為多大？
（4）請你運(yùn)用所學(xué)物理知識，寫出一條小宇減小肩膀壓強(qiáng)的方法．

Answer 1

分析 （1）由已知條件可知木板排開水的體積，則由阿基米德原理可求得木板受到的浮力；
（2）已知桶深，則由壓強(qiáng)公式p=ρgh可求得桶底受到水的壓強(qiáng)；
（3）已知水對肩的總壓力和接觸面積，則由壓強(qiáng)公式p=$\frac{F}{S}$可求得小宇肩膀所受到的壓強(qiáng)．
（4）減小壓強(qiáng)的方法：在壓力一定時(shí)，增大受力面積來減小壓強(qiáng)；在受力面積一定時(shí)，減小壓力來減小壓強(qiáng)

解答 解：（1）由題意知，V_排=$\frac{3}{4}$V_木=$\frac{3}{4}$×200cm³=150cm³=1.5×10^-4m³
薄木板受到的浮力：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(qiáng)：p=ρ_水gh=1000kg/cm³×10N/kg×0.35m=3.5×10³Pa；
（3）小宇肩膀受到壓強(qiáng)為：p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{360N}{0.002{m}^{2}}$=1.8×10⁵Pa；
（4）根據(jù)減小壓強(qiáng)的方法可知，在壓力一定時(shí)，增大受力面積可減小壓強(qiáng)．故可以在肩膀和扁擔(dān)之間墊一毛巾等（合理即可）．
答：（1）薄木板受到的浮力為1.5N；
（2）桶底受到水的壓強(qiáng)為3.5×10³Pa；
（3）小宇肩膀受到壓強(qiáng)為1.8×10⁵Pa；
（4）可以在肩膀和扁擔(dān)之間墊一毛巾（合理即可）．

點(diǎn)評 本題考查浮力大小的計(jì)算、阿基米德原理、壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，屬綜合性應(yīng)用題目；通過本題注意總結(jié)兩個(gè)壓強(qiáng)公式的應(yīng)用范圍．