Question

將重10N的小球掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端當(dāng)小球有一半體積浸入水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.5N（g取10N/kg）求：
（1）小球受到浮力是多大？
（2）小球的體積是多少？
（3）若將小球從彈簧測(cè)力計(jì)下端取下，直接放入水中，當(dāng)小球靜止時(shí)，受到的浮力是多大？

Answer 1

分析：（1）先利用稱重法求物體浸入一半時(shí)受到的浮力；
（2）再利用阿基米德原理求排開水的體積（總體積的一半），從而得出物體的體積；
（3）知道物體的重力求物體的質(zhì)量，利用密度公式求物體的密度，和水的密度比較，確定物體存在的狀態(tài)，利用物體的浮沉條件求此時(shí)物體受到的浮力．

解答：解：（1）由題知，F(xiàn)_浮=G-F_示=10N-2.5N=7.5N，
答：小球受到浮力是7.5N．
（2）∵F_浮=ρ_水gv_排，
∴V_排=

F浮

ρ水g

=

7.5N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=7.5×10^-4m³，
∴物體的體積：
v=2×7.5×10^-4m³=1.5×10^-3m³；
答：小球的體積是1.5×10^-3m³．
（3）∵G=mg=10N，
∴m=

G

g

=

10N

10N/kg

=1kg，
ρ_物=

m

V

=

1kg

1.5× 10-3m3

≈0.7×10³kg/m³；
∴物體的密度小于水的密度，物體漂浮在水面上，
物體受到的浮力：
F_浮′=G=10N．
答：受到的浮力是10N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了密度的計(jì)算、重力的計(jì)算、浮力的計(jì)算（漂浮條件、阿基米德原理），涉及到用稱重法測(cè)量物體受到的浮力，知識(shí)點(diǎn)多，屬于難題．計(jì)算過程運(yùn)用了多個(gè)計(jì)算公式，需要學(xué)生掌握這些知識(shí)并靈活的運(yùn)用這些公式進(jìn)行計(jì)算．通過對(duì)本題的計(jì)算，實(shí)際上告訴我們一種測(cè)量固體密度的一種方法．