Question

植树节里．体重为500N的小明同学用如图所示的水桶提了15L水给刚栽上的树苗浇水，已知桶自身质量为1kg，桶中水深h为30cm，提水时，手的受力面积为1×10^-3m²．（1mL=1cm³）
求：（1）水对桶底的压强是多大？
（2）提水时，人手受到的压强是多大？
（3）你能想出什么办法减小桶对手的压强？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道桶内水深h和水的密度，利用液体压强公式求水对桶底的压强；
（2）知道水的体积，利用密度公式求水的质量，求出水和桶的总质量，利用重力公式求水和桶的总重；而手受到的压力等于水和桶的总重，又知道受力面积，利用压强公式求手受到的压强；
（3）根据公式p=可知减小桶对手压强的方法．
解答：解：（1）桶内水深h=30cm=0.3m，
水对桶底的压强为：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.3m=2940Pa；
（2）水的体积V=15L=15×10^-3m³，
根据ρ=可得，桶中水的质量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×15×10^-3m³=15kg，
桶中水的重力：
G_水=m_水g=15kg×9.8N/kg=147N，
桶的重力：
G_桶=m_桶g=1kg×9.8N/kg=9.8N，
桶对手的压力：
F_压=G_水+G_桶=147N+9.8N=156.8N，
桶对手的压强：
p===1.568×10⁵Pa；
（3）减小桶对手压强的方法有：把提手做的宽一些．
答：（1）水对桶底的压强是2940Pa；
（2）提水时，人手受到的压强是1.568×10⁵Pa；
（3）减小桶对手压强压强的方法：把提手做的宽一些．
点评：本题考查了学生对密度公式、压强公式、液体压强公式和减小压强方法的了解与掌握，计算时注意单位统一．