Question

（2008?福州模擬）如圖甲中的A、B是兩只用同種材料制成的體積都是1.5×10^-2m³、質(zhì)量都是1kg的桶．
（1）在搞衛(wèi)生時(shí)，你會(huì)選用哪只桶來提水，請(qǐng)說明理由．
（2）一桶水的重力G_水=？
（3）如圖乙將一桶水勻速提離地面0.2m，對(duì)水做了多少功？
（4）如圖乙提水時(shí)，如果提手與手的接觸面積為1×10^-3m²，則手受到的壓強(qiáng)是多大？（g取10N/kg）

Answer 1

分析：本題主要考查以下幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)：（1）由于壓強(qiáng)的大小既與壓力大小有關(guān)，又與受力面積的大小有關(guān)，因此應(yīng)用控制變量法減小壓強(qiáng)的途徑通常有兩種：一是在受力面積一定時(shí)，減小壓力的大小；二是在壓力大小一定時(shí)，增大受力面積．
（2）重力的計(jì)算方法：先根據(jù)密度公式ρ=

m

v

求出一桶水的質(zhì)量；再根據(jù)重力公式G=mg求出水的重力．
（3）做功的兩要素：功等于作用在物體上的力合物體在力的方向通過的距離的乘積．
（4）壓強(qiáng)的計(jì)算方法：先找出壓力的大小，再找出受力面積的大小，根據(jù)公式p=

F

S

計(jì)算壓強(qiáng)的大小．

解答：解：（1）選用A桶．
理由：在壓力（壓力大小等于水的重力）大小一定時(shí)，受力面積越大，壓強(qiáng)越小，手的疼痛感越小．
（2）水的體積V=1.5×10^-2m³，水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，水的質(zhì)量為：
m_水=ρV=1.5×10^-2m³×1.0×10³kg/m³=15kg
一桶水的重力G_水=m_水g=15kg×10N/kg=150N；
（3）手對(duì)水的提力與水的重力大小相等：F=G_水=150N
水在提力的方向上移動(dòng)的距離與水桶升高的距離相等：s=h=0.2m
手對(duì)水做功：W=Fs=150N×0.2m=30J；
（4）水桶的重力G_桶=m_桶g=1kg×10N/kg=10N
提手對(duì)水的壓力F_壓=G_桶+G_水=150N+10N=160N
手的受力面積S=1×10^-3m²
手受到的壓強(qiáng)是p=

F壓

S

=

160N

1×10-3m2

=1.6×10⁵Pa；
答：（1）在搞衛(wèi)生時(shí)，應(yīng)選用A桶來提水．
理由是：在壓力（壓力大小等于水的重力）大小一定時(shí)，受力面積越大，壓強(qiáng)越小，手的疼痛感越�。�
（2）一桶水的重力為150N．
（3）如圖乙將一桶水勻速提離地面0.2m，對(duì)水做功30J．
（4）如圖乙提水時(shí)，手受到的壓強(qiáng)是1.6×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道關(guān)于壓力、壓強(qiáng)、功的綜合計(jì)算題，在解題時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析．