题目内容

4.为了给刚刚栽上的树苗浇水,同学们到市场上去购买水桶,结果他们发现了如图所示甲、乙两种水桶,经查看与测量得知,它们是用铁制成的,自身质量都是0.8Kg,容积都是10L.
(1)观察甲、乙两种水桶,从科学的角度分析,选甲种水桶比较好.
(2)某同学用选中的水桶提水,如果提水时手的受力面积为1分米2,水桶离开地面的高度为20厘米,那么他提起一满桶水时,手受到的压强是多少帕?桶乙需要铁的体积为多大?(g取10N/kg,铁的密度是7.9克/厘米3)

分析 (1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强.
(2)知道水的体积,利用密度公式求水的质量,求出水和桶的总质量,利用重力公式求水和桶的总重;而手受到的压力等于水和桶的总重,又知道受力面积,利用压强公式求手受到的压强.
已知桶的质量和铁的密度,利用密度公式变形可求得桶乙需要铁的体积.

解答 解:(1)选甲桶比较好.甲桶提手处有手柄、受力面积大,在压力一定时,水桶对手的压强小,手提水桶时会比较舒服;
(2)桶重G=mg=0.8kg×10N/kg=8N,
桶内水的体积V=10L=1×10-2m3,
重G水=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×1×10-2m3×10N/kg=100N,
手所受到的压力F=G+G水=8N+100N=108N,
手所受到的压强:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{108N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=1.08×104Pa.
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,
桶的体积V=$\frac{m}{{ρ}_{铁}}$=$\frac{800g}{7.9g/c{m}^{3}}$≈101.3cm3.
答:(1)甲;
(2)手受到的压强是1.08×104Pa;桶乙需要铁的体积为101.3cm3.

点评 本题考查了学生对减小压强的方法及其应用的理解和掌握,同时考查了压强的大小的计算和密度公式变形的应用,综合性很强,在计算时要注意统一单位.

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