一个边长为0.1m,质量为4.45kg的正方体铜块,平放在水平桌面上.求: (1)该铜块对水平桌面的压强; (2)把铜块浸没于水中,铜块受到的浮力; (3)请用两种方法计算并说明铜块是空心

问题描述:

一个边长为0.1m,质量为4.45kg的正方体铜块,平放在水平桌面上.求:
(1)该铜块对水平桌面的压强;
(2)把铜块浸没于水中,铜块受到的浮力;
(3)请用两种方法计算并说明铜块是空心的还是实心的.(ρ=8.9×103kg/m3,ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

(1)铜块的重力等于铜块对桌面的压力,F=G=mg=4.45kg×10N/kg=44.5N;
铜块底面积S=(0.1m)2=10-2m2
该铜块对水平桌面的压强p=

F
S
=
44.5N
10−2m2
=4.45×103Pa.
答:该铜块对水平桌面的压强为4.45×103Pa.
(2)铜块体积为V=10-3m3
∵铜块浸没于水中
∴FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N;
答:铜块受到的浮力为10N.
(3)方法一:假设铜块是实心的,则铜块的密度ρ=
m
V
=
4.45kg
10−3m3
=4.45×103kg/m3
因为ρ<ρ,所以铜块是空心的;
方法二:假设铜块是实心的,则铜块的质量
m=ρV=8.9×103kg/m3×10-3m3=8.9kg
因为m>m,所以铜块是空心的.