Question

三年來，我省大部分地區(qū)出現(xiàn)了嚴重的旱災(zāi)，人畜飲水困難，許多群眾需要到很遠的地方挑水飲用．小宇同學(xué)在挑水時為防止水濺出桶外，在水面上放上一薄木板，如圖乙所示，該木板的質(zhì)量150g，木板的密度0.75×10³kg/m³，桶內(nèi)水深為35cm．（g=10N/kg）求：
（1）桶底受到水的壓強．
（2）薄木板受到的浮力
（3）若這擔(dān)水總重360N，扁擔(dān)與肩膀的接觸面積為20cm²，則小宇肩膀受到的壓強為多大？
（4）水源距村子很遠，在挑水過程中，許多群眾的扁擔(dān)做得又寬又扁，這樣挑水比較舒服些．請用所學(xué)物理知識進行解釋其中的理由．

Answer 1

分析：（1）已知桶深，則由壓強公式p=ρgh可求得桶底受到水的壓強；
（2）木板在水中漂浮，根據(jù)漂浮的條件和G=mg求出薄木板受到的浮力；
（3）小宇肩膀受到的壓力等于這擔(dān)水總重，又知道扁擔(dān)與肩膀的接觸面積，根據(jù)p=

F

S

求出小宇肩膀所受到的壓強；
（4）減小壓強的方法：在壓力一定時，增大受力面積來減小壓強；在受力面積一定時，減小壓力來減小壓強．

解答：解：（1）桶內(nèi)水的深度：
h=35cm=0.35m，
桶底受到水的壓強：
p₁=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.35m=3.5×10³Pa；
（2）薄木板的質(zhì)量：
m_木=150g=0.15kg，
∵薄木板漂浮，
∴薄木板受到的浮力：
F_浮=G_木=m_木g=0.15kg×10N/kg=1.5N；
（3）小宇肩膀受到的壓力：
F=G=360N，
小宇肩膀受到的壓強：
p₂=

F

S

=

360N

20×10-4m2

=1.8×10⁵Pa；
（4）扁擔(dān)的中間要做得比較寬，是在壓力一定時，增大接觸面粗糙程度來減小扁擔(dān)對肩膀的壓強．
答：（1）桶底受到水的壓強為3.5×10³Pa；
（2）木板所受浮力為1.5N；
（3）小宇肩膀受到的壓強為1.8×10⁵Pa；
（4）減小扁擔(dān)對肩膀的壓強．

點評：本題考查浮力大小的計算、阿基米德原理、壓強公式的應(yīng)用，屬綜合性應(yīng)用題目，通過本題注意總結(jié)兩個壓強公式的應(yīng)用范圍．