Question

送水工人把一桶重为200N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580N，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，送水工人的总功及总功率各是多少？

Answer

（1）矿泉水桶对送水工人的压力等于其自身的重力，根据P=求出桶对送水工人肩膀的压强；
（2）已知矿泉水桶重和楼高，根据W=Gh求出工人上楼对水做的功；
（3）送水工人登上七楼时做的总功为克服水和自身的重力做的功，根据W=Gh求出其大小，利用P=求出总功率．
【解析】
（1）矿泉水桶对送水工人的压力：F=G水=200N，
桶对送水工人肩膀的压强：
P===4×104Pa；
（2）送达七楼时，工人对水做功：
W水=G水h=200N×20m=4×103J，
（3）登上七楼送水工人的做的总功：
W=（G人+G水）h=（580N+200N）×20m=1.56×104J
送水工人的总功率：
P===130W．
答：（1）桶对送水工人肩膀的压强是4×104Pa；
（2）送达七楼时，工人对水做了4×103J的功；
（3）登上七楼，送水工人的总功为1.56×104J，总功率为130W．