Question

如图所示，小莉同学用水桶给刚刚栽上的树苗浇水．桶装满水时，水桶、水和漂浮在水面上的水勺的总重为120N，水面距桶底高度h=0.3m．（g取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）问：
（1）桶装满水时，水对桶底压强多大？
（2）小莉将水桶提离地面0.2m后，沿平地行走20m到栽树处，求整个过程中人对水桶所做的功．
（3）若水勺的质量为0.5kg，且完全漂浮在水面，求水勺受到的浮力大小．

Answer

（1）知道水面距桶底高度（水深）和水的密度，利用液体压强公式求水对桶底压强；
（2）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的距离；将水桶提升，对水桶做功，利用W=Gh计算；沿平地行走，在拉力的方向上没有移动距离，不做功；
（3）知道水勺质量，利用重力公式求水勺受到的重力；水勺漂浮在水面上，利用漂浮条件求水勺受到的浮力．
【解析】
（1）h=0.3m，
水对桶底压强：
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa；
（2）提升水桶做功：
W=Gh=120N×0.2m=24J，
提着水桶沿平地行走，在拉力的方向上移动距离为0，拉力做功为0，
所以在整个过程中，对水桶做功为24J；
（3）水勺受到的重力：
G勺=m勺g=0.5kg×10N/kg=5N，
∵水勺漂浮，
∴水勺受到水的浮力：
F浮=G勺=5N．
答：（1）桶装满水时，水对桶底压强3000Pa；
（2）整个过程中人对水桶所做的功为24J；
（3）水勺受到的浮力为5N．