Question

【題目】質量為1 kg的平底空水桶，底面積為700 cm2。水桶內裝有30 cm深的水，放在水平地面上(如圖甲所示)，水對水桶底的壓強與水桶對地面的壓強相等。當小明用豎直向上的力F＝140 N 提水桶，但沒有提起來時(如圖乙所示)，此時水桶對地面的壓強為p(g取10 N/kg)。則下列選項正確的是

A. 水桶內水的質量為21 kg

B. 水桶內水的質量為20 kg

C. p的大小為100 Pa

D. p的大小為800 Pa

Answer 1

【答案】B

【解析】

(1)水桶內水深：h=30cm=0.3m，水對桶底的壓強：p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa，因水對水桶底的壓強與水桶對地面的壓強相等，所以,水桶對地面的壓強p″=3×103Pa，由p=可得，地面受到水桶的壓力：F′=p″S=3×103Pa×700×104m2=210N，

水和水桶的總重力：G總=F′=210N，水和水桶的總質量：m總===21kg，則水的質量：m水=m總m桶=21kg1kg=20kg，故A錯誤、B正確；

(2)當小明用豎直向上的力F=140N 提水桶，但沒有提起來時，水桶對地面的壓力：F″=G總F=210N140N=70N，水桶對地面的壓強：p===1000Pa，故CD錯誤。故選B.