Question

【題目】質量為1kg的平底空水桶，底面積為700cm2．水桶內裝有質量為27kg，深度為30cm深的水，放在水平地面上，如圖甲所示，則：

（1）水對桶底的壓力為多少？

（2）水桶對地面的壓強為多少？

（3）當小明用豎直向上的力F提水桶，但沒有提起來時，如圖乙所示，水桶對地面的壓強為1800Pa，求F的大小為多少？

Answer 1

【答案】（1）210N；（2）4000Pa；（3）154N。

【解析】

（1）水對桶底的壓強：

p1＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.3m＝3000Pa；

S＝700cm2＝7×10-2m2

水對桶底的壓力：

F1＝p1S＝3000Pa×7×10-2m2＝210N；

（2）水桶對桌面的壓力為：

F2＝G總＝（m水+m桶）g＝（27kg+1kg）×10N/kg＝280N，

水桶對地面的壓強：

；

（3）水桶對地面的壓力：F3＝p3S＝1800Pa×7×10-2m2＝126N，

水桶受到豎直向上的拉力F、豎直向下的重力、豎直向上的支持力，三個力平衡，因為地面對水桶的支持力和水桶對地面的壓力是一對相互作用力，大小相等，即支持力為126N；

則拉力F的大小為：F＝G總﹣F3＝280N﹣126N＝154N。