Question

11．今年初，乐至出现了严重的旱灾，人畜饮水困难，小杨需要到离家450m远的地方挑水饮用．小杨同学在挑水时为防止水溅出桶外，在水面上放上一薄木板，如图所示，木板有3/4的体积没入水中．若该木板的体积为200cm³，桶内水深为35cm．求：
（1）薄木板受到的浮力．
（2）桶底受到水的压强．
（3）挑一次水往返回到家里需用10分钟，他的平均速度是多少？

Answer 1

分析 （1）由已知条件可知木板排开水的体积，则由浮力公式F=ρgV可求得木板受到的浮力；
（2）已知桶深则由压强公式p=ρgh可求得桶底受到水的压强；
（3）利用v=$\frac{s}{t}$即可求出平均速度．

解答 解：（1）由题知V_排=$\frac{3}{4}$V=$\frac{3}{4}$×200cm³=150cm³=1.5×10^-4m³，
木板受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排
=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.5×10^-4m³
=1.5N；
（2）桶底受到水的压强：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.35m=3.5×10³Pa；
（3）时间t=10min=600s，
则他的平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{900m}{600s}$=1.5m/s．
答：（1）薄木板受到的浮力为1.5N．
（2）桶底受到水的压强为3.5×10³Pa．
（3）挑一次水往返回到家里需用10分钟，他的平均速度是1.5m/s．

点评 本题考查浮力、压强的计算和杠杆平衡条件的应用，在动力、阻力及支点不够明确时，可根据分析计算的方便，选一个合适的点为支点，再区分一下动力和阻力，即可利用杠杆的平衡条件解答．