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-九年级物理

题文

一个边长为0.1 m,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)
题型:计算题  难度:中档

答案

解:
(1)
(2) ∵铜块浸没于水中,∴FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N;
(3)三种方法任选两种即可
方法一:假设铜块是实心的,则铜块的密度

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。
方法三:假设铜块是实心的,则铜块的体积

因为V<10-3m3,所以铜块是空心的。

据专家权威分析,试题“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..”主要考查你对  压强的大小及其计算,浮力及阿基米德原理,密度公式的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

压强的大小及其计算浮力及阿基米德原理密度公式的应用

考点名称:压强的大小及其计算

  • 计算公式:
    P=F/S,式中p单位是:帕斯卡,简称:帕,1帕=1牛/米2,压力F单位是:牛;受力面积S单位是:米2

  • 对压强公式的理解:
    1.此公式适用于任何情况,即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。

    2.此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m2。在计算物体的压强时,只有当F的单位为N,S 的单位为m2时,压强的单位才能是Pa,因此在计算中必须统一单位。

    3.一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为1.5×104Pa,它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为1.5× 104N。

    4.公式中的,是压力而不是重力。即使在某些情况下,压力在数值上等于物体所受的重力,也不应把公式直接写成,而应先注明F=G得:

    5.公式中的受力面积S,是指受力物体发生形变的那部分面积,也就是两物体的实际接触面积,而不一定是受力物体的表面积。如图所示,一个圆台形物体置于水平地面上,分别采用A、B两种方式放置,对地面的压力不变,但图A中受力面积是S2,图B中受力面积为S1,而它们都与水平地面的面积大小无关。

    6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。

    巧用求柱体压强:
      将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上,桌面受到的压强,所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强,只与固体的密度和高度有关,而与固体的重力、体积和底面积因素无关,应用公式就给解这类题带来很大方便。
    例1如图所示,两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3:1,高度相同,则它们对水平地面的压强之比为(   )

    A.3:1B.1:3C.1:1D.9:l
    解析:本题是分析圆柱体的压强,可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同,所以压强相同,选项C正确。
    答案:C

考点名称:浮力及阿基米德原理

  • 浮力:
    (1)定义:浸在液体中的物体受到向上托的力叫做浮力。
    (2)施力物体与受力物体:浮力的施力物体是液体 (或气体),受力物体是浸入液体(或气体)中的物体。
    (3)方向:浮力的方向总是竖直向上的。
    阿基米德原理:
    (1)原理内容:浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
    (2)公式:,式中ρ表示液体的密度,V是被物体排开的液体的体积,g取9.8N/kg。

  • 浮力大小跟哪些因素:
    有关浸在液体中的物体受到浮力的大小,跟物体浸入液体中的体积有关,跟液体的密度有关,跟物体浸入液体中的深度无关。跟物体本身密度大小无关。

  • 阿基米德原理的五点透析:
    (1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态:一是物体的全部体积都浸入液体里,即物体浸没在液体里;二是物体的一部分体积浸入液体里,另一部分露在液面以上。

    (2)G指被物体排开的液体所受的重力,F= G表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。

    (3)V是表示被物体排开的液体的体积,当物体全部浸没在液体里时,V=V;当物体只有一部分浸入液体里时,则V<V

    (4)由可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关。
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