水平桌面上的平底薄壁水桶重20N,底面积为200平方厘米,内装有水,水深15厘米,现将重为19.8

题目

水平桌面上的平底薄壁水桶重20N,底面积为200平方厘米,内装有水,水深15厘米,现将重为19.8
在水平桌面上的平底薄壁水桶重20N,底面积为200平方厘米,内装有水,水深15厘米,现将重为19.8N的实心铜块系在细线上浸入水中,已知p铜=8.9×10的三次方,求铜块沉入水中后,水桶对桌面的压强是多少?

答案

本题铜块沉入水中后有两种情况一是细线拉着没与桶底接触、一是细线没拉紧与桶底接触.现在把两种情况都解答如下：
V铜=m铜/p铜=G铜/g p铜=19.8N/(9.8N/kg×8900kg/m³)≈0.0023 m³
当铜块系在细线上沉入水中后（没与桶底接触）受到的浮力为F= g p水V铜
≈9.8N/kg×1000kg/m³×0.0023 m³=2.23N,这也是铜球对水的压力；
水的重力G水=g p水V水=9.8N/kg×1000kg/m³×0.15m×0.02m²=29.4N
所以铜块系在细线时水桶对桌面的压力F总=G桶+G水+F=20N+29.4N+2.23N=51.63N
这时水桶对桌面的压强P=F总/S=51.63N/0.02m²=2581.5Pa；
当铜块沉入水中后与桶底接触且细线对铜块没有拉力,水桶对桌面的压力F总
= G桶+G水+G铜=20N+19.8N+29.4N=69.2N
这时水桶对桌面的压强P=F总/S=69.2N/0.02m²=3460 Pa.
注意：如无特殊说明,一般按第二种情况解答.这里主要是启发这位勤学好问的同学发散思维,以便在今后更上一层楼!