Question

17．如圖所示，一個底面積為5×10^-3m²的圓柱形容器中盛有高度為10cm的水，將一個浮球放入水中后，水面升高至12cm．問：
（1）浮球受到的浮力是多大？
（2）浮球的質(zhì)量是多大？

Answer 1

分析 （1）知道圓柱形容器內(nèi)水的深度和浮球放入水中后水面的高度可求水面升高的高度，根據(jù)體積公式求出浮球排開水的體積，根據(jù)阿基米德原理求出浮球受到的浮力；
（2）浮球在水中處于漂浮狀態(tài)受到的浮力和自身的重力相等，根據(jù)F_浮=G=mg求出浮球的質(zhì)量．

解答 解：（1）浮球放入水中后排開水的體積：
V_排=（h₂-h₁）S=（0.12m-0.1m）×5×10^-3m²=1×10^-4m²，
由阿基米德原理可得，浮球受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×1×10^-4m³=0.98N；
（2）因浮球在水中處于漂浮狀態(tài)，
所以，G=F_浮=0.98N，
由G=mg可得，浮球的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{0.98N}{9.8N/kg}$=0.1kg．
答：（1）浮球受到的浮力是0.98N；
（2）浮球的質(zhì)量是0.1kg．

點評 本題考查了阿基米德原理和物體浮沉條件的應用，根據(jù)題意得出浮球排開水的體積是關(guān)鍵．