Question

質(zhì)量為1kg的平底空水桶，底面積為700cm²．水桶內(nèi)裝有30cm深的水，放在水平地面上，如圖甲所示，水對水桶底的壓強(qiáng)比水桶對地面的壓強(qiáng)小800Pa．當(dāng)小明用豎直向上的力F提水桶，但沒有提起來時，如圖乙所示，水桶對地面的壓強(qiáng)為1800Pa．（g取10N/kg）則下列選項正確的是

1. A.
   F的大小為140N
2. B.
   水桶內(nèi)水的質(zhì)量為25.6kg
3. C.
   F的大小為154N
4. D.
   水桶內(nèi)水的質(zhì)量為28kg

Answer 1

AB
分析：（1）已知水桶內(nèi)的水深，可利用液體液體壓強(qiáng)公式p=ρgh求出水對桶底的壓強(qiáng)，又已知水對水桶底地壓強(qiáng)比水桶對地面得壓強(qiáng)小800Pa，可求出桶放在水平地面上時桶對水平地面的壓強(qiáng)，再利用壓強(qiáng)公式p=求出，桶對地面的壓力，即可得水和桶的總重力，又可得水和桶的總質(zhì)量，已知桶的質(zhì)量，即可求得水的質(zhì)量；
（2）當(dāng)小明用豎直向上的力F提水桶時，如圖乙所示，已知水桶對地面的壓強(qiáng)為1800Pa，可求出此時桶對地面的壓力，即可求出拉力F．
解答：（1）水桶內(nèi)水深h=30cm=0.3m，
水對桶底的壓強(qiáng)為：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa，
水桶對地面的壓強(qiáng)為：
p′=3000Pa+800Pa=3800Pa，
由p=可得，地面受到水桶的壓力大�。�
F′=p′S=3800Pa×700×10^-4m²=266N，
水和水桶的總重力為：
G_總=F′=266N，
水和水桶的總質(zhì)量為：
m_總===26.6kg，
水的質(zhì)量為：
m_水=m_總-m_桶=26.6kg-1kg=25.6kg，故B正確，D不正確；
（2）當(dāng)小明用豎直向上的力F提水桶時水桶對地面的壓強(qiáng)為p″=1800Pa，
則此時桶對地面的壓力：
F″=p″S=1800Pa×700×10^-4m²=126N，
所以此時拉力：
F=G_總-F″=266N-126N=140N，故A正確，C不正確．
故選AB．
點評：本題是一道關(guān)于液體壓強(qiáng)、固體壓強(qiáng)、質(zhì)量、重力以及力的合成的綜合題，在解題時應(yīng)認(rèn)真分析所用到的物理知識，難點是找到解本題的突破點，本題的突破點是用液體液體壓強(qiáng)公式能求出水對桶底的壓強(qiáng)，進(jìn)而解決此題．