Question

3．星期天，小強同學參加社區(qū)舉辦的“體驗日”活動中，體驗了一回送水工的工作，將一桶20L的飲用桶裝水搬到五樓的張爺爺家．求：（g=10N/kg，1L=1×10^-3m³）
（1）桶中水的質量是多少？
（2）小強同學質量為40kg，桶重不計，每只腳與地面接觸面積約250cm²，當他扛起這桶水雙腳站立時，他對水平地面的壓強是多大？
（3）小強同學將水從一樓搬到12m高的五樓用時2min，小強對水做功的平均功率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知水的體積，由密度公式的變形公式可以求出水的質量．
（2）求出小強對地面的壓力，然后由壓強公式求出對地面的壓強．
（3）先求出對水做的功，然后由功率公式求出功率．

解答 解：（1）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得水的質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×20×10^-3m³=20kg；
（2）小強扛起水后對水平地面的壓力：
F=G=mg=（40kg+20kg）×10N/kg=600N，
小強雙腳站立，與地面的接觸面積：
S=2×0.025m²=0.05m²，
對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{0.05{m}^{2}}$=1.2×10⁴Pa；
（3）對水做功W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×12m=2400J，
做功功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2400J}{120s}$=20W；
答：（1）桶中水的質量是20kg．
（2）當他扛起這桶水雙腳站立時，他對水平地面的壓強是1.2×10⁴Pa．
（3）小強對水做功的平均功率20W．

點評 本題考查了求水的質量、對地面的壓強、做功功率等問題，求壓強時要注意人與地面的接觸面積，這是本題的易錯點．