Question

如图所示，质量是2kg的平底水桶底面积为800cm 2 ，放在水平地面上，桶内装有50cm深、体积是45dm 3 的水．

如图所示，质量是2kg的平底水桶底面积为800cm 2 ，放在水平地面上，桶内装有50cm深、体积是45dm 3 的水．小萍同学用竖直向上的力F提水桶，但是没有提起来．这时水对桶底的压强和桶对地面的压强相等．求：（1）桶内水的质量是多少？（2）小萍同学提水桶的力F多大？（g=10N/kg）

Answer 1

（1）由V=45dm 3 =45×10 -3 m 3 ，ρ=1.0×10 3 kg/m 3 ， ρ= m V 得 m=ρV=1.0×10 3 kg/m 3 ×45×10 -3 m 3 =45kg （2）水对桶底的压力为：F 水 =p 水 S=ρ 水 ghS=1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×0.5m×0.08m 2 =400N． 桶对地面的压力为：G 桶 +G 水 -F=ρ 水 ghs 即：m 桶 g+ρ 水 gV 水 -F=ρ 水 ghs 所以：F=ρ 水 gV 水 +m 桶 g-ρ 水 ghs =1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×4.5×10 -2 m 3 +2kg×10N/kg-400N =450N+20N-400N =70N． 答：（1）桶内水的质量是45kg． （2）小萍同学提水桶的力F是70N．