Question

18．如图所示，一质量分布均匀的实心球浸没在某液体中，液体的密度为ρ_液
（1）请在图中画出实心球所受浮力的示意图
（2）若球的密度ρ=ρ_液，试推证：该实心球能够悬浮在液体中．

Answer 1

分析 （1）根据小球悬浮中水中，小球受到竖直向下的重力和竖直向下的浮力是一对平衡力；然后过小球的重心表示出浮力的方向和大小即可．
（2）物体悬浮时F_浮=G，而F_浮=ρ_液V_排g、G=ρVg、V_排=V，据此推导．

解答 解：
（1）小球悬浮水中，过小球的球心竖直向上画，标出符号F_浮．如图所示：
（2）设物体体积为V，排开液体体积为V_排，
因为物体悬浮，F_浮=G
所以ρ_液V_排g=ρVg，
已知悬浮时V_排=V，
则ρ_液=ρ．

点评 （1）作力的示意图，用一条带箭头的线段表示力，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，并标出符号和大小．
（2）利用好物体悬浮时的隐含条件（V_排=V）是本题的关键．