Question

（2010?西寧）一個鋁球掛在彈簧秤上時，其示數為10N，把它完全浸沒在水中后，彈簧秤的示數為 4N，（g取 10N/kg，ρ_鋁=2.7×10³kg/m³）．求：
（1）鋁球所受的浮力為多大？
（2）此鋁球是空心的還是實心的，為什么？

Answer 1

分析：（1）知道鋁球重、鋁球在水中稱重，利用稱重法求鋁球在水中受到的浮力；
（2）求出了鋁球浸沒水中受到的浮力，根據阿基米德原理求鋁球排開水的體積（鋁球的體積）；
知道鋁球重，求出鋁球的質量，利用密度公式求鋁球的密度，和鋁的密度比較得出答案．

解答：解：（1）鋁球受到的浮力：
F_浮=G-F_示=10N-4N=6N；
（2）∵F_浮=ρ_水V_排g，
∴排開水的體積：
V_排=

F浮

ρ水g

=

6 N

1×103kg/m3×10N/kg

=6×10^-4m³，
鋁球的體積：
V=V_排=6×10^-4m³，
∵G=mg=10N，
∴m=

G

g

=

10N

10N/kg

=1kg，
鋁球的密度：
ρ_球=

m

V

=

1kg

6×10-4m3

≈1.67×10³kg/m³，
∵ρ_球＜ρ_鋁，
∴鋁球是空心的．
答：（1）鋁球所受的浮力為6N；
（2）此鋁球是空心的．

點評：本題考查了稱重法測浮力的應用、鋁球實空心的判斷，判斷物體是否為空心，解決問題的方法很多，但實質上都是根據密度定義式，比較實際物體與實心物體的質量、體積或密度之間是否存在差異，即，比較質量法、比較體積法和比較密度法，如果存在差異，則實際的物體為空心物體，本題運用的是比較密度法．