Question

三年来，我省大部分地区出现了严重的旱灾，人畜饮水困难，许多群众需要到很远的地方挑水饮用．小宇同学在挑水时为防止水溅出桶外，在水面上放上一薄木板，如图乙所示，该木板的质量150g，木板的密度0.75×10³kg/m³，桶内水深为35cm．（g=10N/kg）求：
（1）桶底受到水的压强．
（2）薄木板受到的浮力
（3）若这担水总重360N，扁担与肩膀的接触面积为20cm²，则小宇肩膀受到的压强为多大？
（4）水源距村子很远，在挑水过程中，许多群众的扁担做得又宽又扁，这样挑水比较舒服些．请用所学物理知识进行解释其中的理由．

Answer 1

分析：（1）已知桶深，则由压强公式p=ρgh可求得桶底受到水的压强；
（2）木板在水中漂浮，根据漂浮的条件和G=mg求出薄木板受到的浮力；
（3）小宇肩膀受到的压力等于这担水总重，又知道扁担与肩膀的接触面积，根据p=

F

S

求出小宇肩膀所受到的压强；
（4）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积来减小压强；在受力面积一定时，减小压力来减小压强．

解答：解：（1）桶内水的深度：
h=35cm=0.35m，
桶底受到水的压强：
p₁=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.35m=3.5×10³Pa；
（2）薄木板的质量：
m_木=150g=0.15kg，
∵薄木板漂浮，
∴薄木板受到的浮力：
F_浮=G_木=m_木g=0.15kg×10N/kg=1.5N；
（3）小宇肩膀受到的压力：
F=G=360N，
小宇肩膀受到的压强：
p₂=

F

S

=

360N

20×10-4m2

=1.8×10⁵Pa；
（4）扁担的中间要做得比较宽，是在压力一定时，增大接触面粗糙程度来减小扁担对肩膀的压强．
答：（1）桶底受到水的压强为3.5×10³Pa；
（2）木板所受浮力为1.5N；
（3）小宇肩膀受到的压强为1.8×10⁵Pa；
（4）减小扁担对肩膀的压强．

点评：本题考查浮力大小的计算、阿基米德原理、压强公式的应用，属综合性应用题目，通过本题注意总结两个压强公式的应用范围．