Question

【题目】质量为1kg 的平底空水桶，底面积为700cm2 ． 水桶内装有30cm 深的水，放在水平地面上，如图甲所示，水对水桶底的压强与水桶对地面的压强相等．当小明用竖直向上的力F=140N 提水桶，但没有提起来时，如图乙所示，此时水桶对地面的压强为P（g取10N/kg）．则下列选项正确的是（ ）
A.水桶内水的质量为21kg
B.水桶内水的质量为20kg
C.P的大小为100Pa
D.P的大小为800Pa

Answer 1

【答案】B
【解析】解：（1）水桶内水深： h=30cm=0.3m，
水对桶底的压强：
p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa，
因水对水桶底的压强与水桶对地面的压强相等，
所以，水桶对地面的压强p″=3×103Pa，
由p= 可得，地面受到水桶的压力：
F′=p″S=3×103Pa×700×10﹣4m2=210N，
水和水桶的总重力：
G总=F′=210N，
水和水桶的总质量：
m总= = =21kg，
则水的质量：
m水=m总﹣m桶=21kg﹣1kg=20kg，故A错误、B正确；（2）当小明用竖直向上的力F=140N 提水桶，但没有提起来时，水桶对地面的压力：
F″=G总﹣F=210N﹣140N=70N，
水桶对地面的压强：
p= = =1000Pa，故CD错误．
故选B．
【考点精析】解答此题的关键在于理解压强的大小及其计算的相关知识，掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）．