Question

3．星期天，小強(qiáng)同學(xué)參加社區(qū)舉辦的“體驗(yàn)日”活動(dòng)中，體驗(yàn)了一回送水工的工作，將一桶20L的飲用桶裝水搬到五樓的張爺爺家．求：（g=10N/kg，1L=1×10^-3m³）
（1）桶中水的質(zhì)量是多少？
（2）小強(qiáng)同學(xué)質(zhì)量為40kg，桶重不計(jì)，每只腳與地面接觸面積約250cm²，當(dāng)他扛起這桶水雙腳站立時(shí)，他對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多大？
（3）小強(qiáng)同學(xué)將水從一樓搬到12m高的五樓用時(shí)2min，小強(qiáng)對(duì)水做功的平均功率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知水的體積，由密度公式的變形公式可以求出水的質(zhì)量．
（2）求出小強(qiáng)對(duì)地面的壓力，然后由壓強(qiáng)公式求出對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（3）先求出對(duì)水做的功，然后由功率公式求出功率．

解答 解：（1）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×20×10^-3m³=20kg；
（2）小強(qiáng)扛起水后對(duì)水平地面的壓力：
F=G=mg=（40kg+20kg）×10N/kg=600N，
小強(qiáng)雙腳站立，與地面的接觸面積：
S=2×0.025m²=0.05m²，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{0.05{m}^{2}}$=1.2×10⁴Pa；
（3）對(duì)水做功W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×12m=2400J，
做功功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2400J}{120s}$=20W；
答：（1）桶中水的質(zhì)量是20kg．
（2）當(dāng)他扛起這桶水雙腳站立時(shí)，他對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是1.2×10⁴Pa．
（3）小強(qiáng)對(duì)水做功的平均功率20W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求水的質(zhì)量、對(duì)地面的壓強(qiáng)、做功功率等問題，求壓強(qiáng)時(shí)要注意人與地面的接觸面積，這是本題的易錯(cuò)點(diǎn)．