Question

质量为1kg的平底空水桶，底面积为500cm2．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

质量为1kg的平底空水桶，底面积为500cm2．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，但没有提起来时，如图12乙所示，水桶对地面的压强为1500Pa．则力F的大小为______ N．（g取10N/kg）

Answer 1

水桶内水深h=30cm=0.3m，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×500×10^-4m²=200N，
水和水桶的总重力为：G_总=F′=200N，
水和水桶的总质量为：m_总=

G总

g

=

200N

10N/kg

=20kg，
水的质量为：m_水=m_总-m_桶=20kg-1kg=19kg；
当小明用竖直向上的力F提水桶时水桶对地面的压强为P″=1500Pa，
则此时桶对地面的压力F″=P″S=1500Pa×500×10^-4m²=75N，
所以此时拉力F=G_总-F″=200N-75N=125N．
故答案为：125N．