Question

送水工人把一桶重为190N的矿泉水（如图所示）扛在肩上从一楼的楼梯走上到20m高的七楼住户．已知工人的重量为590N，桶与肩的接触面积为5×10^-3m²，登上七楼用时为120s．求：
（1）桶对送水工人肩膀的压强是多少？
（2）送达七楼时，工人对水做了多少功？
（3）登上七楼，送水工人的总功率是多少？

Answer

（1）知道矿泉水受到的重力；因为矿泉水桶对送水工人的压力等于重力，知道桶与肩的接触面积可以求桶对送水工人肩膀的压强；
（2）知道矿泉水桶重和楼高，利用功的公式可求工人上楼对水做的功；
（3）知道矿泉水桶重、自身重、楼高和上楼时间，利用功的公式和功率公式可求登上七楼送水工人的总功率．
【解析】
（1）矿泉水桶对送水工人的压力：F=G水=190N，
桶对送水工人肩膀的压强：
P===3.8×104Pa；
（2）送达七楼时，工人对水做功：
W水=G水h=190N×20m=3800J，
（3）登上七楼送水工人的做的总功：
W=（G人+G水）h=（590N+190N）×20m=15600J
∴送水工人的总功率：
P===130W．
答：（1）桶对送水工人肩膀的压强是3.8×104Pa；
（2）送达七楼时，工人对水做了3800J的功；
（3）登上七楼，送水工人的总功率是130W．