Question

小雪乔迁新居，她做了一个装饰品“悬挂的苹果”（如图）．其中挂盘、挂绳、容器和水的总重量为20N，质量为200g的苹果漂浮在水面，水的深度为15cm．
（1）水对容器底的压强？
（2）苹果排开水的体积？
（3）小雪在2秒内将此装饰品从地面提到1.5m 的悬挂架上，求此过程中她做功的功率？

Answer 1

解：（1）h=15cm=0.15m，
水对容器底的压强：
p=ρgh=1×10³kg/m³×9.8N/kg×0.15m=1470Pa；
（2）苹果的质量：
m=200g=0.2kg，
G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N，
∵苹果漂浮，
∴F_浮=G=1.96N，
∵F_浮=ρ_水V_排g，
∴苹果排开水的体积：
V_排===2×10^-4m³；
（3）将装饰品提升做功：
W=G′h=（20N+1.96N）×1.5m=32.94J，
P===16.47W．
答：（1）水对容器底的压强为1470Pa；
（2）苹果排开水的体积为2×10^-4m³；
（3）此过程中她做功的功率为16.47W．
分析：（1）知道容器内水深，利用液体压强公式求水对容器底的压强；
（2）知道苹果的质量，利用重力公式求苹果重，根据物体的漂浮条件求苹果受到的浮力，再利用阿基米德原理求苹果排开水的体积；
（3）求出装饰品的总重，知道提升高度，利用功的公式求做功大小，再利用功率公式求做功功率．
点评：本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、功的公式、功率公式、物体的漂浮条件的掌握和运用，知识点多、比较复杂，要求灵活选用公式计算．