Question

【题目】如图所示的小球重5N，用弹簧测力计挂着小球，并使小球的 体积浸在容器的水中，此时弹簧测力计的示数为2N．（ ρ水=1.0×103kg/m3 ， g取l0N/kg）

（1）求小球有 体积浸在水中时受到的浮力；
（2）求小球的体积；
（3）把小球从弹簧测力计取下，浸没在容器的水中后放手，求小球静止时受到的浮力．

Answer 1

【答案】
（1）解：F浮=G球﹣F示=5N﹣2N=3N
（2）解：由F浮=ρ水gV排得，小球排开水的体积：

V排= = =3×10﹣4m3，

由于小球 的体积浸没在水中时，则物体体积：V= V排= ×3×10﹣4m3=7.5×10﹣4m3

（3）解：小球浸没在水中所受的浮力：F浮′=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7.5×10﹣4m3=7.5N＞5N，

即F浮′＞G，所以，小球浸没在水中所受的浮力放手后会上浮，最终漂浮，

所以小球上浮，则小球静止时漂浮，浮力F'浮=G球=5N．

【解析】（1）利用二次称重法求出物体受到水的浮力；（2）根据F浮=ρgV排求出小球的一半体积浸没在水中时排开水的体积，然后求出小球的总体积；（3）根据F浮=ρgV排求出小球浸没在水中所受的浮力，然后与重力比较可判断小球所处的状态，再根据物体漂浮条件求出浮力大小．
【考点精析】解答此题的关键在于理解阿基米德原理的相关知识，掌握阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排，以及对浮力大小的计算的理解，了解浮力的公式为：F浮= G排 =ρ液gv排．