Question

6．在彈簧測力計下懸掛一個小球，示數(shù)為4.2N．當把小球的一半體積浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)為1.7N．已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg．問：
（1）小球所受的浮力為多大？
（2）小球的總體積為多大？
（3）把小球從彈簧測力計取下，浸沒在水中后放手，請通過計算判斷小球為什么不能懸浮在水中．

Answer 1

分析 （1）利用二次稱重法求出物體受到水的浮力；
（2）根據(jù)F_浮=ρgV_排求出小球的一半體積浸沒在水中時排開水的體積，然后求出小球的總體積；
（3）根據(jù)F_浮=ρgV_排求出小球浸沒在水中所受的浮力，然后與重力比較即可判斷小球所處的狀態(tài)．

解答 解：（1）小球受到水的浮力：
F_浮=G-F_拉=4.2N-1.7N=2.5N；
（2）由F_浮=ρ_水gV_排得：
小球排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.5N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.5×10^-4m³．
由于小球的一半體積浸沒在水中時，則物體體積：V=2V_排=2×2.5×10^-4m³=5×10^-4m³．
（3）小球浸沒在水中所受的浮力：F_浮′=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-4m³=5N＞4.2N，
即F_浮′＞G，所以，小球浸沒在水中所受的浮力放手后，不能懸浮在水中，會上�。�
答：（1）小球所受的浮力為2.5N；
（2）小球的總體積為5×10^-4m³．
（3）把小球從彈簧測力計取下，浸沒在水中后放手，小球不能懸浮在水中，會上�。�

點評 本題考查阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和運用，利用好稱重法測浮力是本題的關鍵．