Question

7．為了給剛剛栽上的樹苗澆水，同學們到市場上去購買水桶，結果他們發(fā)現了如圖中的A、B兩種水桶，經查看與測量得知，它們是用同種材料制成的，自身質量都是1kg，容積都是15L．
（1）請問購買哪種水桶比較好？并說明你選擇的理由．
（2）已知提水使手的受力面積為1×10^-3m²，提起一滿桶水時，手受到的壓強是多少？
（3）如圖所示，若將這一滿桶水勻速提離地面0.2m，并在水平地面上勻速行走20m，人共做了多少功？（取g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）從減小壓強的方法及其應用去解答此題．
（2）知道水的體積，利用密度公式求水的質量，求出水和桶的總質量，利用重力公式求水和桶的總重；而手受到的壓力等于水和桶的總重，又知道受力面積，利用壓強公式求手受到的壓強．
（3）做功的兩要素：功等于作用在物體上的力合物體在力的方向通過的距離的乘積．

解答 解：（1）選A桶比較恰當，因為A桶把手較粗，提水時與手的接觸面積比較大，壓強較小；
（2）桶重G=mg=1kg×10N/kg=10N，
桶內水重G_水=ρ_水Vg=1.0×10³kg/m³×15×10^-3m³×10N/kg=150N，
手所受到的壓力F=G+G_水=10N+150N=160N
手所受到的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{160N\;}{1×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.6×10⁵Pa；
（3）一滿桶水勻速提離地面時，人所做的功：
W=（G+G_水）h=（10N+150N）×0.2m=32J，
沿水平方向行走過程中，對水桶的力方向向上，水桶在水平方向上移動距離，提力不做功，
所以，人共做了32J的功．
答：（1）選A桶較恰當，手受到壓強��；
（2）提起一滿桶水時手受到的壓強為1.6×10⁵Pa；
（3）人做的功為32J．

點評 本題考查了學生對減小壓強的方法及其應用的理解和掌握，同時考查了壓強的大小及其計算和做功的計算，綜合性很強．在計算時要注意統(tǒng)一使用國際制單位．