Question

有一由密度为4×10³kg/m³的金属材料制成的合金球，其质量为8kg、体积为4dm³；
求：（1）这个球的重力是多少？
（2）这个球是实心的还是空心的？
（3）若将此球浸没在水中如图位置，金属球将会处于什么状态？（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）已知球的质量，根据G=mg求出这个球的重力；
（2）根据题目所给条件，计算出此球的平均密度，与所给的密度进行对比．如果相同，则说明是实心球，如果不相同，则说明是空心球；
（3）根据阿基米德原理求出此球浸没在水中如图位置时受到的浮力，根据浮力与重力的大小关系判断金属球将会处于什么状态．

解答：解：（1）这个球的重力为G=mg=8kg×10N/kg=80N；
（2）球的密度为ρ=

m

V

=

8kg

4×10-3m3

=2×10³kg/m³＜4×10³kg/m³，
所以此球是空心的．
（3）此球浸没在水中如图位置时受到的浮力为F=ρgV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-3m³=40N＜G，
所以合金球会处于下沉状态．
答：这个球的重力为80N；这个球是空心的；金属球将会处于下沉状态．

点评：本题涉及到了重力的计算、浮力的计算和物体的浮沉条件的应用、密度的计算和空心问题，综合性较强，但都是基础知识，所以难度不大．