Question

2．如图，水哥正在给小婷甲送桶装水，桶中有水20L（桶重不计），水哥每只脚与地面的接触面积200cm²，水哥的质量为60kg，此时水哥正以2m/s的速度匀速向前方200m的小婷家走去．
（1）水哥还需要多少时间能把水送到小婷家？
（2）在前往小婷家时，水哥对地面的压强多大？

Answer 1

分析 （1）根据速度公式v=$\frac{s}{t}$即可求出水哥还需要多少时间能把水送到小婷家；
（2）水哥对水平地面的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，利用压强公式求出他走路时对水平地面的压强．

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，把水送到小婷家所用的时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{200m}{2m/s}$=100s；
（2）水哥的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：m_水=ρ_水V=1×10³kg/m³×20×10^-3m³=20kg，
水的重力：G_水=m_水g=20kg×10N/kg=200N，
他走路时对水平地面的压力：F=G+G_水=600N+200N=800N，
他走路时的受力面积：S=200cm²=2×10^-2m²，
走路时对水平地面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{2×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=4×10⁴Pa．
答：（1）水哥还需要100s时间能把水送到小婷家；
（2）在前往小婷家时，水哥对地面的压强是4×10⁴Pa．

点评 本题考查速度、重力、压力、压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力，解题过程中要注意单位的换算．