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4.用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球,全部浸在水中时,弹簧测力计的示数为33.25N,(已知铜的密度为8.9×103kg/m3
(1)铜球完全浸没时所受浮力是多少
(2)此铜球的空心部分的体积是多少m3

分析 (1)已知空心铜球在空气中的重力和在水中弹簧测力计的示数,二者之差就是空心铜球所受的浮力,
(2)根据浮力公式求出铜球排开水的体积,也就是铜球的体积,假设铜球为实心时,根据公式V=$\frac{m}{ρ}$求出实心时的体积,空心体积减去实心体积就是铜球的空心部分的体积.

解答 解:(1)空心铜球所受的浮力F=G-G=43N-33.25N=9.75N,
(2)由FgV可知:
空心铜球的体积V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{9.75N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$≈0.001m3
实心时的体积V=$\frac{{m}_{铜}}{{ρ}_{铜}}$=$\frac{{G}_{铜}}{{ρ}_{铜}g}$=$\frac{43N}{8.9×1{0}^{3}kg/m×9.8N/kg}$=4.9×10-4m3
所以此铜球的空心部分的体积V=V-V=0.001m3-4.9×10-4m3=5.1×10-4m3
答:(1)铜球完全浸没时所受浮力是9.75N;
(2)此铜球的空心部分的体积是5.1×10-4m3

点评 本题考查浮力、空心部分体积,实心体积等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是计算空心部分的体积,本题还考查了利用重力差法求物体所受的浮力.

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