题目内容
15.(1)桶装满水时,水对桶底压强多大?提水时,人手受到的压强是多大?
(2)小莉将水桶提离地面0.2m后,沿平地行走20m到栽树处,整个过程中人对水桶所做的功.
(3)若水勺的质量为0.5kg,且完全漂浮在水面,求水勺受到的浮力大小.
分析 (1)知道水面距桶底高度(水深)和水的密度,利用液体压强公式求水对桶底压强;提水时,人手受到的压力等于水桶、水和漂浮在水面上的水勺的总重,根据p=$\frac{F}{S}$求出人手受到的压强;
(2)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上通过的距离;将水桶提升,对水桶做功,利用W=Gh计算;沿平地行走,在拉力的方向上没有移动距离,不做功;
(3)知道水勺质量,利用重力公式求水勺受到的重力;水勺漂浮在水面上,利用漂浮条件求水勺受到的浮力.
解答 解:(1)桶装满水时,水对桶底压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;
提水时,人手受到的压力:
F=G总=120N,
人手受到的压强:
p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{120N}{1×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.2×105Pa;
(2)提升水桶做的功:
W=G总h=120N×0.2m=24J,
提着水桶沿平地行走,在拉力的方向上移动距离为0,拉力做功为0,
所以在整个过程中,对水桶做功为24J;
(3)水勺受到的重力:
G勺=m勺g=0.5kg×10N/kg=5N,
因水勺漂浮,
所以,水勺受到水的浮力:
F浮=G勺=5N.
答:(1)桶装满水时,水对桶底压强3000Pa;提水时,人手受到的压强是1.2×105Pa;
(2)整个过程中人对水桶所做的功为24J;
(3)水勺受到的浮力为5N.
点评 本题考查了学生对液体压强公式、固体压强公式、重力公式、漂浮条件的掌握和运用,用所学知识解决身边的问题,有意义,属于常见的中考题型.
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