Question

20．（1）體積是1.2dm³的球，浸沒在水中時(shí)受到的浮力是多少N？g=10N/kg
（2）若該球某一時(shí)刻在水中受到的浮力為8N，則此時(shí)它露出水面的體積為多少dm³？
（3）若該球浸沒在另一種液體時(shí)，受到的浮力為6N，則這種液體的密度為多少kg/m³？
（4）該球放入一裝滿水的容器中，若某一時(shí)刻從容器中共溢出500g水，則此時(shí)該球受到的浮力是多少N？

Answer 1

分析 （1）物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力；
（2）根據(jù)阿基米德原理求出球排開水的體積，球的體積減去排開水的體積即為露出水面的體積；
（3）知道該球浸沒在另一種液體時(shí)受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理求出這種液體的密度；
（4）根據(jù)阿基米德原理和重力公式求出球受到的浮力．

解答 解：（1）因物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，
所以，浸沒在水中時(shí)，小球排開水的體積V_排=V=1.2dm³=1.2×10^-3m³，
則球受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.2×10^-3m³=12N；
（2）該球某一時(shí)刻在水中受到的浮力F_浮′=8N，
球排開水的體積：
V_排′=$\frac{{F}_{浮}′}{ρg}$=$\frac{8N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10^-4m³=0.8dm³，
此時(shí)它露出水面的體積：
V_露出=V-V_排′=1.2dm³-0.8dm³=0.4dm³；
（3）該球浸沒在另一種液體時(shí)，受到的浮力F_浮″=6N，
則液體的密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}″}{gV}$=$\frac{6N}{10N/kg×1.2×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.5×10³kg/m³；
（4）該球放入一裝滿水的容器中，從容器中共溢出m_溢出=500g=0.5kg水時(shí)，
由阿基米德原理可得，球受到的浮力：
F_浮′″=G_排=G_溢出=m_溢出g=0.5kg×10N/kg=5N．
答：（1）浸沒在水中時(shí)球受到的浮力是12N；
（2）若該球某一時(shí)刻在水中受到的浮力為8N，則此時(shí)它露出水面的體積為0.4dm³；
（3）若該球浸沒在另一種液體時(shí)，受到的浮力為6N，則這種液體的密度為0.5×10³kg/m³；
（4）該球放入一裝滿水的容器中，若某一時(shí)刻從容器中共溢出500g水，則此時(shí)該球受到的浮力是5N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理的理解與掌握，關(guān)鍵是知道物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等．