Question

17．如图所示，一个实心小球，质量是102g，放入盛满水的容器中，沉入水底，溢出了1.0N的水．求：
（1）小球受的重力？
（2）小球的体积？
（3）现在将小球放入密度为1.05×10³kg/m³的盐水中．分析计算小球在盐水中静止时，受到的浮力是多少？

Answer 1

分析 （1）根据G=mg求出小球的重力；
（2）根据阿基米德原理可知，物体所受浮力等于排开水的重力，根据F_浮=G_排=ρ_水gV_排求出小球的体积；
（3）根据ρ=$\frac{m}{V}$求出小球的密度，和盐水的密度比较判断出小球在盐水中的状态，根据浮力计算公式求出浮力．

解答 解：（1）小球的重力：
G=mg=0.102kg×10N/kg=1.02N；
（2）物体受到水的浮力：
F_浮=G_排=1.0N，
根据F_浮=ρ_水gV_排可得小球的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.0N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³；
（3）小球的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.102kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.02×10³kg/m³，
因为ρ＜ρ_盐水，所以小球在盐水中处于漂浮状态，
故小球在盐水中静止时，受到的浮力：
F_浮′=G=1.02N．
答：（1）小球的重力为1.02N；
（2）小球的体积为1×10^-4m³；
（3）小球在盐水中静止时，受到的浮力是1.02N．

点评 此题主要考查的是学生对重力、浮力、体积计算公式的理解和掌握，能够根据密度关系判断出小球的状态是解决此题的关键，基础性题目．