Question

如圖所示，一個實心小球，質量是51g，放入盛滿水的容器中，沉入水底，溢出了0.5N的水．求：
（1）小球受的重力？
（2）小球的體積？
（3）現在將小球放入密度為1.05×10³kg/m³的鹽水中．小球在鹽水中靜止時，受到的浮力是多少？

Answer 1

已知：質量m=51g=0.051kg，排出水的重力G_排=0.5N，鹽水密度為ρ_鹽水=1.05×10³kg/m³，
求：（1）小球的重力G=？；（2）小球的體積V=？；（3）受到的浮力F_浮′=？
解：（1）小球的重力：G=mg=0.051kg×9.8N/kg=0.4998N；
（2）∵F_浮=G_排=ρ_水gV_排
∴小球的體積V=V_排==≈5.1×10^-5m³；
（3）小球的密度：ρ===1×10³kg/m³，
因為ρ＜ρ_鹽水，所以小球在鹽水中處于漂浮狀態，
F_浮′=G=0.4998N．
答：（1）小球的重力為0.4998N；
（2）小球的體積為5.1×10^-5m³；
（3）小球在鹽水中靜止時，受到的浮力是0.4998N．
分析：（1）根據G=mg求出小球的重力；
（2）根據F_浮=G_排=ρ_水gV_排求出小球的體積；
（3）根據ρ=求出小球的密度，和鹽水的密度比較判斷出小球在鹽水中的狀態，根據浮力計算公式求出浮力．
點評：此題主要考查的是學生對重力、浮力、體積計算公式的理解和掌握，能夠根據密度關系判斷出小球的狀態是解決此題的關鍵，基礎性題目．