第1个回答 2011-04-11
首先说我的想法
1，如果不是自由落体，受力分析应该是：
桶：受自身重力；水和桶壁接触面受水的压力；放在地上受地面的支撑力；（大气压）
水：受自身重力，水和桶壁接触面受来自桶壁的支撑力；（大气压）
对于桶和水均列 （矢量）受力平衡 方程：合力 = 0
2，如果自由落体了，
桶：受自身重力；水和桶壁接触面受水的压力；（大气压）
水：受自身重力，水和桶壁接触面受来自桶壁的支撑力；（大气压）
所列的平衡方程应为 合力 = m*a
a = g （方向向下），这个加速度a就是自由落体下，水和桶的加速度
很多书上喜欢把这个加速度想象成为一个假想的力，因为给受力体加上这个假想力后，就可以假想受理体静止，只是多受了一个力而已~ 只是一种方便受力分析的解题方法而已。本质上是用了公式：合力 - m*a = 0
3，关于那个大气压，我刚才写在括号里了，现在解释
大气压只作用于暴露在空气中的表面，沿封闭曲面积分为零，所以我们受力分析的时候一般不考虑
只有在特殊情况（比如本题），当各个受理体被拆开，不再构成封闭曲面时，才需要考虑。
本例中，水的上表面暴露于空气，受大气压力 = 大气压强*水的上表面（暴露于空气的面）
当水受理平衡时，这个压力是靠桶给水的支撑力平衡的
它的反作用力就是水对桶的压力~
恩，你。。。大二还是高中竞赛？不懂再问吧
第2个回答 2011-04-11
"回答者： 曲水流觞蘑菇 | 五级 | 2011-4-11 05:02 "的的解释十分好，不过我需要补充一下(呵呵……）：
1.书上为流体虚加了一个惯性力，……
可以这样理解：此时应该是为了研究的方便，选择了桶和水作为参考系，由于是非惯性系，故加上一个惯性力。（至于这个力为什么没有产生压强，我不明白）。
2.书上直接给出桶底受力F=π/4*D^2*Pa,……
可以看到空气对水的上表面和桶的底面均有压力，
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希望没有误导你。
第3个回答 2011-04-11
LS两楼说得好，那个叫：
选取了 非惯性坐标系，在从惯性系 到 非惯性系 的坐标转换中，要添加惯性力。。。
年代太久远了，忘记了Orz...
你的第2个问题，恩，就在这个 非惯性系中 受力分析吧：
共3对平衡：
第1对：重力 和 添加的那个惯性力
第2对：水对于桶的压力（这个压力的大小 = 大气压强*水的上表面）和 桶底面受的大气压力（这个压力的大小 = 大气压强*桶的小表面）
第3对：桶侧一周所受的大气压力（合力为0）
嘛，这个问题应该这么看，系统还是平衡的~
——曲水流觞蘑菇
第4个回答 2011-04-13
答;此时水体相对木桶是失重状态,其压力分布为各质点等于大气压力包括与木桶所有边界面.
第6个回答 2011-04-11
水之所以存在压强，是因为水受到地球的引力作用，使得分子之间产生了作用力，特别是水对桶壁和桶底产生作用力。当从高空自由落下时，都处于自由落体运动，水受到的地球引力使得他做加速度为g的自由落体运动，从而不会产生其它的力作用于桶壁、桶底等，此时所有的作用力仅仅是外部作用力（即表面压强）。
书中提出的惯性力是基于站在非惯性坐标系（加速运动坐标系）的角度来看问题的，此时把坐标系放在运动着的水和桶上，此时会发现水和桶在运动坐标系中是静止的，但水和桶都受到地球的引力，没有其它的力了，这就产生不平衡，为此虚加了一个惯性力，这个惯性力是由于坐标系加速运行的结果，虚加的惯性力大小与重力相等，方向相反，这样在加速运动坐标系中，就能发现作用力与反作用力是平衡的，因此水和桶在加速运动坐标系中是静止不动的。
牛顿的作用力与反作用力原理是基于静止坐标系（惯性坐标系）得出的，为了使牛顿定律也适用于非惯性坐标系，必须虚加一个惯性力，这就是惯性力的来历。本回答被提问者采纳