Question

为了给刚刚栽上的树苗浇水，同学们到市场上去购买水桶，结果他们发现了如图中的A、B两种平底水桶，经查看与测量得知，它们是用同种材料制成的，自身质量都是1kg，容积都是15L；桶底底面积都是0.1m²；满桶水时，水深30cm．则：
（1）请问应购买哪种水桶比较好？并说明你选择的理由．
（2）装满水时，水对桶底的压强和压力？
（3）若装满水的桶放在水平地面上，此时桶对地面的压力和压强？

Answer 1

解：
（1）选A桶的原因是手拎处的受力面积大，对手的压强小．
（2）P=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3×10³Pa；
据压强公式变形得F=Ps=3×10³Pa×0.1m²=3×10²N；
（3）m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×15×10^-3m³=15kg，
F=G=（m_桶+m_水）×g=（1kg+15kg）×10N/kg=160N，
P===1600Pa．
答：
（1）购买A比较好，原因是手拎处的受力面积大，对手的压强小．
（2）装满水时，水对桶底的压强是3×10³Pa，压力是3×10²N．
（3）若装满水的桶放在水平地面上，此时桶对地面的压力是160N，压强是1600Pa．
分析：（1）从减小压强的方法及其应用去解答此题．
（2）利用液体压强公式P=ρgh，即可求出水对桶底的压强，再根据压强公式变形，即可求出水对桶底的压力．
（3）现根据桶的容积求出水的质量，再根据桶和水的质量求出桶和水的重力，即为水桶对地面的压力，再根据压强公式即可求出桶对地面的压强．
点评：此题主要考查学生对减小压强的方法及其应用的理解和掌握，同时考查了压强的大小及其计算和液体压强的计算，综合性很强．在计算时要注意统一使用国际制单位．