如图所示,小红把地面一只装满水的桶提起0.3m后,沿水平路面向前走了10m.若桶重10N,容积1×10-2m3,(本题g取10N/kg)求:
(1)装满水后,桶中水的重力是多少?(ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)提水时,若提把与手的接触面积为1×10-3m2,则手承受多大的压强?
(3)对两种情况下人提水桶做功作出了判断.若判断正确,请在表中右边的空格处打“√”,否则就打“×”.
情况1从地面提起水桶时,人对桶做了功?情况2沿水平路面前进时,人对桶做了功?
网友回答
解:(1)装满水后桶中水的质量:
m=ρV=1×103?kg/m3×1×10-2?m3=10kg,
水的重力:
G=mg=10kg×10N/kg=100N;
(2)桶对手的压力:
F=G+G′=100N+10N=110N,
手承受多大的压强:
P===1.1×105Pa;
(3)从地面提起水桶时,人要克服水和桶竖直方向的重力做功,所以人对桶做了功;
沿水平路面匀速前进时,人施加的力是竖直方向的,而运动的距离是水平方向的,所以此过程人对桶不做功.
情况1从地面提起水桶时,人对桶做了功√情况2沿水平路面匀速前进时,人对桶做了功×答:(1)装满水后,桶中水的重力是100N;
(2)提水时,手承受的压强为1.1×105Pa;
(3)如上表所示.
解析分析:(1)已知桶的容积,根据密度公式求出装满水后桶中水的质量,再根据G=mg求出重力;
(2)提水时,桶对手的压力等于水和桶的重力之和,利用压强公式求出手承受的压强;
(3)根据做功的条件:一是物体受到力的作用,二是物体在这个力的方向上通过一定的距离,二者缺一不可进行分析解答.
点评:本题考查了质量、重力、压力、压强、是否做功的判断,涉及的知识点较大,综合性强,要注意三种不做功的情况:一是有力没距离;二是有距离没力;三是有力有距离,但力的方向与通过距离相互垂直.