如图所示,小莉同学用水桶给刚刚栽上的树苗浇水.桶装满水时,水桶、水和漂浮在水面上的水勺的总重为120N,水面距桶底高度h=0.3m.(g取10N/kg,ρ
水=1.0×10
3kg/m
3)问:
(1)桶装满水时,水对桶底压强多大?
(2)小莉将水桶提离地面0.2m后,沿平地行走20m到栽树处,求整个过程中人对水桶所做的功.
(3)若水勺的质量为0.5kg,且完全漂浮在水面,求水勺受到的浮力大小.
答案:
分析:(1)知道水面距桶底高度(水深)和水的密度,利用液体压强公式求水对桶底压强;
(2)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上通过的距离;将水桶提升,对水桶做功,利用W=Gh计算;沿平地行走,在拉力的方向上没有移动距离,不做功;
(3)知道水勺质量,利用重力公式求水勺受到的重力;水勺漂浮在水面上,利用漂浮条件求水勺受到的浮力.
解答:解:(1)h=0.3m,
水对桶底压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;
(2)提升水桶做功:
W=Gh=120N×0.2m=24J,
提着水桶沿平地行走,在拉力的方向上移动距离为0,拉力做功为0,
所以在整个过程中,对水桶做功为24J;
(3)水勺受到的重力:
G勺=m勺g=0.5kg×10N/kg=5N,
∵水勺漂浮,
∴水勺受到水的浮力:
F浮=G勺=5N.
答:(1)桶装满水时,水对桶底压强3000Pa;
(2)整个过程中人对水桶所做的功为24J;
(3)水勺受到的浮力为5N.