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    9．在水平地面上有一装有特殊液体的圆柱形桶，圆桶与地面的接触面积为0.8m2，筒内液体的密度为0.8×103kg/m3，液面飘有一个质量为4×10-3kg的塑料浮子，桶内液面上方空气和大气相通，整个桶（含液体、浮子）的总质量为96kg．
    （1）求圆桶对地面产生的压强；
    （2）求塑料浮子排开液体的体积；
    （3）若工人师傅利用如图所示滑轮组将圆桶沿竖直方向匀速提升0.5m，滑轮组的机械效率为80%，求该过程中工人师傅所做的总功．

    分析 （1）圆桶对地面的压力等于整个桶（含液体、浮子）的总重力，利用G=mg求出，然后利用p=$\frac{F}{S}$计算压强；
    （2）利用G=mg求出浮子的重力，然后利用物体浮沉条件得出浮力，再根据阿基米德原理求出其排开液体的体积；
    （3）利用W=Gh求出有用功，再利用效率公式求出该过程中工人师傅所做的总功．

    解答 解：（1）圆桶对地面的压力：
    F=G总=m总g=96kg×10N/kg=960N，
    圆桶对地面产生的压强：
    p=$\frac{F}{S}$=$\frac{960N}{0.8{m}^{2}}$=1200Pa；
    （2）浮子的重力：
    G浮子=m浮子g=4×10-3kg×10N/kg=4×10-2N，
    浮子漂浮，则浮子受到的浮力：
    F浮=G浮子=4×10-2N，
    由F浮=ρgV排可得塑料浮子排开液体的体积：
    V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$=$\frac{4×1{0}^{-2}N}{0.8×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10-6m3；
    （3）工人做的有用功：
    W有=G总h=960N×0.5m=480J，
    由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可得工人师傅所做的总功：
    W总=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{480J}{80%}$=600J．
    答：（1）圆桶对地面产生的压强为1200Pa；
    （2）塑料浮子排开液体的体积为5×10-6m3；
    （3）该过程中工人师傅所做的总功为600J．

    点评 此题考查压强的大小计算、阿基米德原理、功和效率公式的应用等，关键是知道圆桶对地面的压力等于整个桶（含液体、浮子）的总重力．

    练习册系列答案
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