Question

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、質量都是1kg的桶．
（1）在搞衛生時，你會選用哪只桶來提水，請說明理由．
（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，對水做了多少功？
（4）如圖乙提水時，如果提手與手的接觸面積為1×10^-3m²，則手受到的壓強是多大？（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：本題主要考查以下幾個知識點：（1）由于壓強的大小既與壓力大小有關，又與受力面積的大小有關，因此應用控制變量法減小壓強的途徑通常有兩種：一是在受力面積一定時，減小壓力的大小；二是在壓力大小一定時，增大受力面積．
（2）重力的計算方法：先根據密度公式求出一桶水的質量；再根據重力公式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）壓強的計算方法：先找出壓力的大小，再找出受力面積的大小，根據公式p=計算壓強的大小．
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，受力面積越大，壓強越小，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的距離與水桶升高的距離相等：s=h=0.2m
手對水做功：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
手受到的壓強是p===1.6×10⁵Pa；
答：（1）在搞衛生時，應選用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，受力面積越大，壓強越小，手的疼痛感越小．
（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，對水做功30J．
（4）如圖乙提水時，手受到的壓強是1.6×10⁵Pa．
點評：本題是一道關于壓力、壓強、功的綜合計算題，在解題時應認真分析．