Question

17．如圖所示的平底水桶底面積為5×10^-2m²，質(zhì)量為1kg．桶內(nèi)裝有50cm深的水，放在水平地面上，水對桶底的壓力比桶對地面的壓力小40N．（g取10N/kg）求：
（1）水對桶底的壓強；  
（2）水對桶底的壓力；
（3）水桶對地面的壓力； 
（4）水桶內(nèi)水的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)p=ρgh可求得水對桶底的壓強；
（2）利用p=$\frac{F}{S}$變形可求得水對桶底的壓力；
（3）根據(jù)水對桶底的壓力比桶對地面的壓力小40N，即可求出水桶對地面的壓力；
（4）桶對地面的壓力等于桶和水的總重力，求出桶和水的總質(zhì)量，則可求得桶內(nèi)水的質(zhì)量．

解答 解：（1）水桶內(nèi)水深h=50cm0.5m，
水對桶底的壓強為：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.5m=5×10³Pa；
（2）由p=$\frac{F}{S}$可得，水對桶底的壓力F=pS=5×10³Pa×5×10^-2m²=250N；
（3）地面受到水桶的壓力大小
      F′=F+40N=250N+40N=290N；
（4）水和水桶的總重力為：G_總=F′=290N；
水和水桶的總質(zhì)量為：m_總=$\frac{{G}_{總}}{g}$=$\frac{290N}{10N/kg}$=29kg；
水的質(zhì)量為：m_水=m_總-m_桶=29kg-1kg=28kg；
答：（1）水對桶底的壓強為5×10³Pa；  
（2）水對桶底的壓力為250N；
（3）水桶對地面的壓力為290N； 
（4）水桶內(nèi)水的質(zhì)量為28kg．

點評 本題是一道關于液體壓強、固體壓強、質(zhì)量、重力以及力的合成的綜合題，在解題時應認真分析所用到的物理知識．