Question

5．如圖甲所示，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為10N．如圖乙所示，小球一半浸沒(méi)在水中，測(cè)力計(jì)示數(shù)為4N．則小球受到的浮力為6 N，小球的體積為1200cm³．剪斷懸吊小球的細(xì)線，小球在水中穩(wěn)定時(shí)受到的浮力為10N．（水的密度為1×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）先利用稱(chēng)重法求出小球浸入一半時(shí)受到的浮力；
（2）再利用阿基米德原理求出排開(kāi)水的體積（總體積的一半），從而得出小球的體積；
（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）小球受到的浮力：
F_浮=G-F′=10N-4N=6N；
（2）由F_浮=ρgV_排可得，此時(shí)小球排開(kāi)水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6×10^-4m³，
則小球的體積：
V=2V_排=2×6×10^-4m³=1.2×10^-3m³=1200cm³；
（3）由G=mg可得，小球的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{10N}{10N/kg}$=1kg，
則小球的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1kg}{1.2×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$≈0.8×10³kg/m³，
因小球的密度小于水的密度，
所以，物體漂浮在水面上，
物體受到的浮力：
F_浮′=G=10N．
故答案為：6；1200；10．

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(chēng)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(guò)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(guò)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．