题目内容
【题目】质量为1kg的平底空水桶,底面积为600cm2。水桶内装有20cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小500Pa。当小明用竖直向上的力F提水桶,但没有提起来时,如图乙所示,水桶对地面的压强为1500Pa。则下列选项正确的是(g取10N/kg)
A.水桶内水的质量为15kg
B.水桶内水的质量为14kg
C.F的大小为90N
D.F的大小为60N
【答案】BD
【解析】
AB.水桶内水深h=20cm=0.2m,水对桶底的压强为:
p=ρgh=1×103×10×0.2 Pa =2000Pa
水桶对地面的压强为:
p′=2000+500Pa=2500Pa
由p=F/S得,地面受到水桶的压力大小:
F′=p′S=2500×600×10-4N=150N
水和水桶的总重力为:
G总=F′=150N
水桶的重力:
G桶=m桶g=1×10N=10N
桶内水的重力:
G水=G总-G桶=150-10N=140N
水的质量:
m水=G水/g=kg=14kg
故A项不符合题意,B项符合题意;
CD.当小明用竖直向上的力F提水桶时水桶对地面的压强为p″=1500Pa,此时桶对地面的压力:
F″=p″S=1500×600×10-4N=90N
所以此时拉力:
F=G总-F″=150-90N=60N
故C项不符合题意,D项符合题意.
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