Question

【题目】质量为1 kg的平底空水桶，底面积为700 cm2。水桶内装有30 cm深的水，放在水平地面上(如图甲所示)，水对水桶底的压强与水桶对地面的压强相等。当小明用竖直向上的力F＝140 N 提水桶，但没有提起来时(如图乙所示)，此时水桶对地面的压强为p(g取10 N/kg)。则下列选项正确的是

A. 水桶内水的质量为21 kg

B. 水桶内水的质量为20 kg

C. p的大小为100 Pa

D. p的大小为800 Pa

Answer 1

【答案】B

【解析】

(1)水桶内水深：h=30cm=0.3m，水对桶底的压强：p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa，因水对水桶底的压强与水桶对地面的压强相等，所以,水桶对地面的压强p″=3×103Pa，由p=可得，地面受到水桶的压力：F′=p″S=3×103Pa×700×104m2=210N，

水和水桶的总重力：G总=F′=210N，水和水桶的总质量：m总===21kg，则水的质量：m水=m总m桶=21kg1kg=20kg，故A错误、B正确；

(2)当小明用竖直向上的力F=140N 提水桶，但没有提起来时，水桶对地面的压力：F″=G总F=210N140N=70N，水桶对地面的压强：p===1000Pa，故CD错误。故选B.