Question

11．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的水桶（g取10N/kg）
（1）在進(jìn)行衛(wèi)生大掃除時，你會選用哪只桶來提水？請說明理由；
（2）如圖乙提水時，如果提手與手的接觸面積為1×10^-3m²，則手受到的壓強(qiáng)是多少．
（3）若水桶是由密度為2.5×10³kg/m³的材料制成，求人在水池中提水桶時（水桶完全浸沒在水中）的壓力多大？

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�。欢�是在壓力大小一定時，增大受力面積；
（2）水桶對水的壓力等于水和桶的重力之和，又知道提手與手的接觸面積，根據(jù)密度公式求出手受到的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)F=G-F_浮計算得出．

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）手受到的壓力：
F=G_水+m_桶g=150N+1kg×10N/kg=160N，
手受到的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{160N}{1×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.6×10⁵Pa．
（3）水桶的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水桶的體積V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{1kg}{2.5×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=4×10^-4m³；
水桶完全浸沒在水中所受浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-4m³=4N；
拉力F=G-F_浮=10N-4N=6N．
答：（1）選A桶來提水，因為A桶的提手較寬，受力面積大，壓強(qiáng)�。�
（2）手受到的壓強(qiáng)是1.6×10⁵Pa；
（3）人在水池中提水桶時（水桶完全浸沒在水中）的拉力為6N．

點評 本題主要考查學(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)及浮力大小的計算，還涉及到了浮力、重力和拉力的關(guān)系，綜合性很強(qiáng)，在計算時要注意統(tǒng)一使用國際制單位．