Question

【题目】在水平地面上有一装有特殊液体的圆柱形桶，圆桶与地面的接触面积为0.8m2，筒内液体的密度为0.8×103kg/m3，液面飘有一个质量为4×10﹣3kg的塑料浮子，桶内液面上方空气和大气相通，整个桶（含液体、浮子）的总质量为96kg．

（1）求圆桶对地面产生的压强；

（2）求塑料浮子排开液体的体积；

（3）若工人师傅利用如图所示滑轮组将圆桶沿竖直方向匀速提升0.5m，滑轮组的机械效率为80%，求该过程中工人师傅所做的总功．

Answer 1

【答案】（1）1200Pa；（2）5×10﹣6m3；（3）600J

【解析】试题分析：（1）圆桶对地面的压力：F=G总=m总g=96kg×10N/kg=960N，圆桶对地面产生的压强：p=F/S=960N/0.8m2=1200Pa；（2）浮子的重力：G浮子=m浮子g=4×10﹣3kg×10N/kg=4×10﹣2N，浮子漂浮，则浮子受到的浮力：F浮=G浮子=4×10﹣2N，由F浮=ρgV排可得塑料浮子排开液体的体积：V排=F浮/ρ液g=4×10﹣2N /（0.8×103kg/m3×10N/kg）=5×10﹣6m3；（3）工人做的有用功：W有=G总h=960N×0.5m=480J，由η=W有/W总可得工人师傅所做的总功：W总=W有/η=480J/80%=600J。