Question

7．某同學提了重力為70N的水給樹苗澆水，已知桶自身重力為l0N，桶的底面積是3×10^-2 m²（桶的厚度不計），桶中水深h為20cm，提水時手的受力面積為2×10^-3 m²．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）求：
（1）水對桶底的壓強和壓力各是多大？
（2）提水時手受到的壓強是多大？
（3）該同學發現提水時勒得手痛，請你利用學過的知識幫助她想一個辦法．

Answer 1

分析 （1）知道桶內水深h和水的密度，利用液體壓強公式求水對桶底的壓強，根據F=pS求出水對桶底的壓力；
（2）手受到的壓力等于水和桶的總重，又知道受力面積，利用壓強公式求手受到的壓強；
（3）減小壓強的方法：在壓力一定時增大受力面積，在受力面積一定時減小壓力．

解答 解：
（1）桶內水深：
h=20cm=0.2m，
水對桶底的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，水對桶底的壓力：
F=pS=2000Pa×3×10^-2m²=60N；
（2）水和桶的總重：
G=G_水+G_桶=70N+10N=80N，
手受到的拉力：
F′=G=80N，
手受到的壓強：
p′=$\frac{F′}{S′}$=$\frac{80N}{2×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=4×10⁴Pa；
（3）可以找一手絹墊在手上，這樣在壓力一定時，通過增大受力面積來減小對手的壓強．
答：（1）水對桶底的壓強和壓力各是2000Pa、60N；
（2）提水時手受到的壓強是4×10⁴Pa；
（3）可以找一手絹墊在手上．

點評 本題考查了液體壓強和固體壓強的計算，關鍵是公式及其變形式的理解和掌握，解答此題時要注意手受到的壓力等于桶和水的總重力，還要注意壓力與受力面積的對應性．