將重10N的小球掛在彈簧測力計下端當(dāng)小球有一半體積浸入水中時,彈簧測力計的示數(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)若將小球從彈簧測力計下端取下,直接放入水中,當(dāng)小球靜止時,受到的浮力是多大?
【答案】
分析:(1)先利用稱重法求物體浸入一半時受到的浮力;
(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=
=
=7.5×10
-4m
3,
∴物體的體積:
v=2×7.5×10
-4m
3=1.5×10
-3m
3;
答:小球的體積是1.5×10
-3m
3.
(3)∵G=mg=10N,
∴m=
=
=1kg,
ρ
物=
=
≈0.7×10
3kg/m
3;
∴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.
點評:本題考查了密度的計算、重力的計算、浮力的計算(漂浮條件、阿基米德原理),涉及到用稱重法測量物體受到的浮力,知識點多,屬于難題.計算過程運用了多個計算公式,需要學(xué)生掌握這些知識并靈活的運用這些公式進(jìn)行計算.通過對本題的計算,實際上告訴我們一種測量固體密度的一種方法.