在学校安排的一次卫生大扫除中,体重为400N的李勇同学用质量是1kg的塑料桶,其桶内盛有9kg的水,从一楼水房提高到三楼的教室中,若上楼所用时间为10s,每层楼高3米

发布时间:2020-08-06 02:13:03

在学校安排的一次卫生大扫除中,体重为400N的李勇同学用质量是1kg的塑料桶,其桶内盛有9kg的水,从一楼水房提高到三楼的教室中,若上楼所用时间为10s,每层楼高3米(g取10N/kg).
求:(1)李勇在上楼过程中总功率是多大?所提水的体积是多少立方米?
(2)若上楼过程中,李勇发现距小桶水面0.2m处的侧壁出现1cm2的小洞,李勇想用面积2cm2的胶块从内侧堵住小洞,计算此时水对小洞的压强和水对胶块的压力各多大?

网友回答

已知:李勇重力G1=400N,塑料桶质量m2=1kg,水的质量m3=9kg,时间t=10s,从一楼水房提高到三楼的教室中的高度h=2×3m=6m,深度h=0.2m,小洞的面积S=1cm2=1×10-4m2,g=10N/kg
求:(1)李勇在上楼过程中总功率P=?;水的体积V=?;(2)水对小洞的压强p=?;水对胶块的压力F=?
解:(1)小桶和水的总质量m=m2+m3=1kg+9kg=10kg,
总重力:G=mg=10kg×10N/kg=100N,
人和小桶、水的总重力:G总=G1+G=400N+100N=500N,
人上楼做的总功:W总=G总h=500N×6m=3000J,
在上楼过程中总功率:P===300W;
∵ρ=,
∴水的体积:V===9×10-3m3;
(2)水对小洞的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
∵p=,
∴水对胶块的压力:
F=pS=2×103Pa×1×10-4m2=0.2N.
答:(1)李勇在上楼过程中总功率是300W;所提水的体积是9×10-3m3;
(2)水对小洞的压强是2×103Pa;水对胶块的压力是0.2N.
解析分析:(1)李勇在上楼的过程中既要克服体重做功,又要克服桶和水重做功,首先求出总重力,再根据W=Gh求出总功,根据P=求出功率;再根据公式ρ=求出水的体积;
(2)根据公式p=ρgh求出水对小洞的压强,根据p=再求出压力.

点评:此题主要考查的是学生对重力、功、功率、密度、压强、压力计算公式的理解和掌握,综合性很强.
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