Question

（2010?西宁）一个铝球挂在弹簧秤上时，其示数为10N，把它完全浸没在水中后，弹簧秤的示数为 4N，（g取 10N/kg，ρ_铝=2.7×10³kg/m³）．求：
（1）铝球所受的浮力为多大？
（2）此铝球是空心的还是实心的，为什么？

Answer 1

分析：（1）知道铝球重、铝球在水中称重，利用称重法求铝球在水中受到的浮力；
（2）求出了铝球浸没水中受到的浮力，根据阿基米德原理求铝球排开水的体积（铝球的体积）；
知道铝球重，求出铝球的质量，利用密度公式求铝球的密度，和铝的密度比较得出答案．

解答：解：（1）铝球受到的浮力：
F_浮=G-F_示=10N-4N=6N；
（2）∵F_浮=ρ_水V_排g，
∴排开水的体积：
V_排=

F浮

ρ水g

=

6 N

1×103kg/m3×10N/kg

=6×10^-4m³，
铝球的体积：
V=V_排=6×10^-4m³，
∵G=mg=10N，
∴m=

G

g

=

10N

10N/kg

=1kg，
铝球的密度：
ρ_球=

m

V

=

1kg

6×10-4m3

≈1.67×10³kg/m³，
∵ρ_球＜ρ_铝，
∴铝球是空心的．
答：（1）铝球所受的浮力为6N；
（2）此铝球是空心的．

点评：本题考查了称重法测浮力的应用、铝球实空心的判断，判断物体是否为空心，解决问题的方法很多，但实质上都是根据密度定义式，比较实际物体与实心物体的质量、体积或密度之间是否存在差异，即，比较质量法、比较体积法和比较密度法，如果存在差异，则实际的物体为空心物体，本题运用的是比较密度法．