Question

20．一個鋁球重4.5N，體積為5.0×10^-4m³．如果用手把這個鋁球浸沒在水中，它受到的浮力是5N，放手后鋁球將上浮（選填“上浮”“下沉”或“靜止不動”），靜止時鋁球浸在水中的體積是4.5×10^-4m³．

Answer 1

分析 知道鋁球的體積（浸沒時排開水的體積）和水的密度，利用阿基米德原理求鋁球受到的浮力；再和球重比較，求出合力大小，再根據物體的浮沉條件確定鋁球的狀態．根據物體漂浮，浮力等于重力可得靜止時鋁球受到的浮力，最后利用F_浮=ρ_水V_排g求解鋁球浸在水中的體積．

解答 解：鋁球浸沒在水中，則V_排=V=5×10^-4m³，
小球受到的浮力：F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×5×10^-4m³×10N/kg=5N＞G，
所以，放手后鋁球將上浮，靜止時漂浮在水面上，
此時鋁球受到的浮力${F}_{浮}^{′}$=G=4.5N，
則靜止時鋁球浸在水中的體積：V_浸=${V}_{排}^{′}$=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4.5N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4.5×10^-4m³．
故答案為：5N；上浮；4.5×10^-4m³．

點評 本題考查了學生對阿基米德原理、物體浮沉條件的掌握和運用，要靈活運用公式，難度不大．