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我市北部出现严重干旱,农民不得不挑水抗旱.所用的水桶每只质量为5kg,底面积为800cm2,装满时可装35kg水,水深30cm.求:(1)当把一整桶水放在水平地面上时,水对桶底的压力和

时间:2018-02-12
我市北部出现严重干旱,农民不得不挑水抗旱.所用的水桶每只质量为5kg,底面积为800cm2,装满时可装35kg水,水深30cm.求:
(1)当把一整桶水放在水平地面上时,水对桶底的压力和压强.
(2)把一个重2N的木块轻轻的放入桶中,此时水对桶底的压强又为多少?
(3)这时水桶对地面的压力和压强各为多少?(忽略桶壁的厚度,g取10N/kg)
正确答案:
(1)桶底受到水的压强:
p1=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa,
由p=FS可得,水对桶底的压力:
F1=p1S=3000Pa×800×10-4m2=240N;
(2)∵把一个重2N的木块轻轻的放入桶中时,木块排开的水会溢出,桶内水的深度不变,
∴根据p=ρgh可知,此时水对桶底的压强,仍为3×103Pa;
(3)∵木板漂浮,
∴F浮=G木,
∵木板受到的浮力和自身的重力相等,
∴F浮=G排,
∴G木=G排,
水桶对地面的压力:
F2=G=(m桶+m水)g=(5kg+35kg)×10N/kg=400N,
对地面的压强:
p2=F2S=400N800×10-4m2=5000Pa.
答:(1)水对桶底的压力为240N,压强为3000Pa;
(2)把一个重2N的木块轻轻的放入桶中,此时水对桶底的压强为3000Pa;
(3)这时水桶对地面的压力为400N,压强为5000Pa.
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