Question

今年初，我国南方大部分地区出现了严重的旱灾，人畜饮水困难，许多群众需要到很远的地方挑水饮用．小宇同学在挑水时为防止水溅出桶外，在水面上放上一薄木板，如图乙所示，木板有的体积没入水中．若该木板的体积为200cm³，桶内水深为35cm．求：
（1）薄木板的密度；
（2）桶底受到水的压强；
（3）若这担水总重360N，扁担与肩膀的接触面积为20cm²，则小宇肩膀受到的压强为多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）木板放在水中时漂浮，漂浮时浮力等于物体自身的重力，利用重力的计算公式和阿基米德原理可得到关于木块密度的方程，可求出木块的密度．
（2）已知桶深，利用液体压强公式可求桶底受到水的压强．
（3）已知水对肩的总压力和接触面积，利用压强计算公式可求出肩膀受到的压强．
解答：解：（1）∵木块在水中处于漂浮状态，
∴F_浮=G_木，
∴ρ_水gV_排=ρ_木gV_木，
又∵V_排=V_木，
∴ρ_水gV_木=ρ_木gV_木，
∴ρ_木=ρ_水=×1.0×10³kg/m³=0.75×10³kg/m³．
答：薄木板的密度为0.75×10³kg/m³．
（2）h=35cm=0.35m，
桶底受到水的压强p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.35m=3500Pa．
答：桶底受到水的压强为3500Pa．
（3）肩膀的受力面积S=20cm²=0.002m²，
肩膀的受到的压力F=G_水=360N，
∴肩膀受到的压强为p===180000Pa．
答：小宇肩膀受到的压强为180000Pa．
点评：本题考查密度公式、阿基米德原理、压强公式的应用，属综合性应用题目；通过本题注意总结两个压强公式的应用范围．
解本题的关键是漂浮时浮力等于物体的重力．