Question

重1.47N的鐵球掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，將鐵球浸沒在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是O.49N，求：
（1）鐵球受到的浮力；
（2）鐵球的體積；
（3）鐵球是空心的還是實(shí)心的？（ρ_鐵=7.9×10³kg/m³）

Answer 1

分析：（1）知道鐵球在空氣中和浸沒水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，利用稱重法求出受到的浮力；
（2）鐵球浸沒時(shí)排開水的體積和本身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理求出鐵球的體積；
（3）知道鐵球的重力，根據(jù)G=mg可求質(zhì)量，再根據(jù)密度公式求出鐵球中鐵的體積，然后與鐵球的體積相對(duì)較，兩者相等為實(shí)心的，否則為空心的．

解答：解：（1）鐵球受到的浮力：
F_浮=G-F′=1.47N-0.49N=0.98N；
（2）∵鐵球完全浸沒，
∴根據(jù)F_浮=ρgV_排可得，鐵球的體積：
V_球=V_排=

F浮

ρ水g

=

0.98N

1.0×10-3kg/m3×9.8N/kg

=10^-4m³；
（3）根據(jù)G=mg可得，鐵球的質(zhì)量：
m=

G

g

=

1.47N

9.8N/kg

=0.15kg，
根據(jù)ρ=

m

V

可得，鐵球中鐵的體積：
V_鐵=

m

ρ鐵

=

0.15kg

7.9×103kg/m3

≈1.9×10^-5m³，
∵V_鐵＜V_球，
∴鐵球是空心的．
答：（1）鐵球受到的浮力為0.98N；
（2）鐵球的體積為10^-4m³；
（3）鐵球是空心的．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了稱重法求浮力、阿基米德原理、密度公式和重力公式的應(yīng)用，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，判斷物體是否空心時(shí)可以比較質(zhì)量、比較體積、還可以比較密度．