Question

1．有一金属球，在空气中称得重3.8N，用弹簧测力计提着将它浸没在盛满水的溢水杯中时，有50ml水从溢水杯流入量筒，（g=10N/kg），求：
（1）金属球所受浮力；
（2）金属球浸没在水中时弹簧测力计示数；
（3）金属球的密度．

Answer 1

分析 （1）利用排水法测体积：从溢水杯流入量筒中的水的体积等于金属球的体积；根据阿基米德原理计算金属球所受的浮力；
（2）由称重法测浮力的方法知：弹簧测力计示数等于物重减去浮力；
（3）由金属球的重力、体积可以求出它的密度．

解答 解：（1）由量筒中的水的体积可知金属球的体积：
V=50ml=50cm³=5×10^-5m³；
金属球所受浮力等于溢入量筒中水的重力，即：
F_浮=G_排=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-5m³=0.5N；
（2）金属球浸在水中时弹簧测力计的示数：
F=G-F_浮=3.8N-0.5N=3.3N；
（3）金属球的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{G}_{球}}{gV}$=$\frac{3.8N}{10N/kg×5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=7.6×10³kg/m³．
答：
（1）金属球所受浮力0.5N；
（3）金属球在水中时弹簧测力计示数为3.3N；
（4）金属球的密度是7.6×10³kg/m³．

点评 本题是力学知识的综合题，知识点多，有密度的计算、浮力的计算等，属于比较典型的题目，要熟练掌握．