Question

【题目】如图所示将重为5N的小球挂在弹簧测力计下，当小球的一半体积浸在水中时，测力计的示数为3N，求：

（1）小球的密度。

（2）如将小球浸到煤油中然后缓缓向下移动弹簧测力计，直至小球完全浸在煤油中求弹簧测力计的最小示数。（ρ煤油=0.8×103kg/m3）

Answer 1

【答案】（1）1.25g/cm3；（2）1.8N。

【解析】

解：（1）由题，当小球的一半体积浸在水中时，由称重法可得小球受到的浮力：

F浮=G﹣F示=5N﹣3N=2N，

由F浮=ρ水gV排可得此时小球排开水的体积：

，,

则小球的体积：

V=2V排=2×200cm3=400cm3，

小球的质量：，

由可得小球的密度：

.

（2）若将小球浸到煤油中然后缓缓向下移动弹簧测力计，当小球完全浸在煤油中时受到的浮力最大，弹簧测力计的拉力最小，则此时测力计的示数最小。

由阿基米德原理可得此时小球受到煤油的浮力：

，,

则弹簧测力计的最小示数：。

答：（1）小球的密度为1.25g/cm3；（2）小球完全浸在煤油中时弹簧测力计的最小示数为1.8N。