Question

【题目】今年春，我省出现罕见旱情，部分河流出现极枯水位，赣江、抚河水位甚至突破历史最低值。响应政府号召，不少地方采取开挖机电井进行抗旱。某村在山脚下挖了一深20m的井，水深2m。村民们用如图所示的装置提取一桶水，已知金属桶的质量为1.5kg，容积为2L．在匀速提起桶的过程中，桶露出水面前的拉力为l0N．（绳子与滑轮间的摩擦及绳重不计，g=10N/kg）。

（1）水底受到水的压强多大？

（2）金属桶浸没在水中时受到的浮力多大？

（3）完全露出水面后，拉力变为多大？

Answer 1

【答案】（1）2×104Pa；（2）5N；（3）35N。

【解析】(1)水底受到水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2m＝2×104Pa，(2) 桶的重力：G桶＝mg＝1.5kg×10N/kg＝15N∵全露出水面后,拉力为10N,所以金属桶受到的浮力：F浮＝G桶F1＝15N10N＝5N(3)水桶中水的重力G水＝gV水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×103m3,＝20N, 完全露出水面后，拉力F＝15N+20N＝35N