Question

（2009?孝感）如圖所示，小莉同學用水桶給剛剛栽上的樹苗澆水．桶裝滿水時，水桶、水和漂浮在水面上的水勺的總重為120N，水面距桶底高度h=0.3m．（g取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）問：
（1）桶裝滿水時，水對桶底壓強多大？
（2）小莉將水桶提離地面0.2m后，沿平地行走20m到栽樹處，求整個過程中人對水桶所做的功．
（3）若水勺的質量為0.5kg，且完全漂浮在水面，求水勺受到的浮力大小．

Answer 1

分析：（1）知道水面距桶底高度（水深）和水的密度，利用液體壓強公式求水對桶底壓強；
（2）做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上通過的距離；將水桶提升，對水桶做功，利用W=Gh計算；沿平地行走，在拉力的方向上沒有移動距離，不做功；
（3）知道水勺質量，利用重力公式求水勺受到的重力；水勺漂浮在水面上，利用漂浮條件求水勺受到的浮力．

解答：解：（1）h=0.3m，
水對桶底壓強：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa；
（2）提升水桶做功：
W=Gh=120N×0.2m=24J，
提著水桶沿平地行走，在拉力的方向上移動距離為0，拉力做功為0，
所以在整個過程中，對水桶做功為24J；
（3）水勺受到的重力：
G_勺=m_勺g=0.5kg×10N/kg=5N，
∵水勺漂浮，
∴水勺受到水的浮力：
F_浮=G_勺=5N．
答：（1）桶裝滿水時，水對桶底壓強3000Pa；
（2）整個過程中人對水桶所做的功為24J；
（3）水勺受到的浮力為5N．

點評：本題考查了學生對液體壓強公式、重力公式、漂浮條件的掌握和運用，用所學知識解決身邊的問題，有意義，屬于常見的中考題型．