质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm2,水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa;当小明用竖直向上的力F提水桶,但没有提起,如图乙所示,则下列选项正确的是(g取10N/kg)A.水桶受到的合力为70NB.水桶内水的质量为28kgC.水桶内水的质量为27kgD.水桶内水的质量无法求出
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C解析分析:用竖直向上的力提水桶,但没有提起,水桶处于静止状态,根据物体处于平衡状态的条件可分析水桶的受力情况;已知水桶内水的深度,利用公式p=ρgh可求出液体的压强大小,然后根据水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小的数值,可求出水桶对地面的压强,再根据压强公式p=可求出水桶和水的中重力以及水的重力和质量多少.解答:水桶处于静止状态,所以水桶受平衡力的作用,所以水桶受到的合力为0;水桶内水深30cm,水对桶底的压强为:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa;水桶对地面的压强为:p′=3000Pa+1000Pa=4000Pa;地面受到水桶的压力大小F′=p′S=4000Pa×700×10-4m2=280N;水和水桶的总重力为:G总=F′=280N;水和水桶的总质量为:m总===28kg;水的质量为:m水=m总-m桶=28kg-1kg=27kg;由上述解题过程可知选项A、B、D都不正确.故选C.点评:本题是一道关于液体压强、固体压强、质量、重力以及力的合成的综合题,在解题时应认真分析所用到的物理知识.