践行者初中物理力学典题详解第304题
67. 解放前，我国经济很落后，一些地区过着极其原始的生活．如图所示，就是为了解决饮水问题，需要到很远地方挑水的示意图．为了防止道路不好水溅出桶外，在水面上覆盖木板（如图）．若一个木板质量为500g，密度为0.8×10³kg/m³，每个桶内水深30cm（ρ水=1.0×10³kg/m³．求
⑴桶底受到的水产生的压强；
⑵一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积；
⑶扁担与绳质量忽略不计，扁担长度1.5m，每桶水总重180N，扁担与肩接触点距离扁担右端55cm，支撑手距扁担左端也是55cm，则支撑手受到的扁担产生的压力．
解析:⑴水深h=30cm=0.3m，
则桶底受到水产生的压强为:
p=ρ水gh
=1×10³kg/m³×10N/kg×0.3m
=3×10³Pa；
⑵由题意可知:
①m木=500g=0.5kg，
②ρ木=0.8×10³kg/m，
③木板漂浮在水中，
则①Gm=m木g
=0.5kg×10N/kg=5N，
②V木=m木/ρ木
=0.5kg/×10³kg/m
=6.25×10⁻⁴m³，
③F浮=Gm=5N，
则V排=F浮/ρ水g
=5N/(1×10³kg/m³×10N/kg)
=5×10⁻⁴m³，
则木块静止时，V露=V-V排
=6.25×10⁻⁴m³-5×10⁻⁴m³
=1.25×10⁻⁴m³；
⑶由题意可知，扁担是一个杠杠:
①支点是扁担与肩接触点，
②桶的重力G水=180N，
左边桶的力臂为L1=1.5m-0.55m=0.95m，
右边桶的力臂为L2=0.55m，
③支撑手对左边的扁担产生向上的托力F，
其力臂为L3=0.95m-0.55m=0.4m，
根据杠杆平衡条件可知:
G水L1=G水L2+FL3，
即F=(G水L1-G水L2)/L3
=180N×(0.95m-0.55m)/0.4m
=180N，
又由相互作用力性质可知，
支撑手受到的扁担产生的压力F'=F=180N。
小结:如果左手不拖扁担，要使扁担平衡，支点应在扁担中心，一旦支点偏离中心，就需用手拖着。
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