Question

将重10N的小球挂在弹簧测力计下端当小球有一半体积浸入水中时，弹簧测力计的示数为2.5N（g取10N/kg）求：
（1）小球受到浮力是多大？
（2）小球的体积是多少？
（3）若将小球从弹簧测力计下端取下，直接放入水中，当小球静止时，受到的浮力是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）先利用称重法求物体浸入一半时受到的浮力；
（2）再利用阿基米德原理求排开水的体积（总体积的一半），从而得出物体的体积；
（3）知道物体的重力求物体的质量，利用密度公式求物体的密度，和水的密度比较，确定物体存在的状态，利用物体的浮沉条件求此时物体受到的浮力．
解答：解：（1）由题知，F_浮=G-F_示=10N-2.5N=7.5N，
答：小球受到浮力是7.5N．
（2）∵F_浮=ρ_水gv_排，
∴V_排===7.5×10^-4m³，
∴物体的体积：
v=2×7.5×10^-4m³=1.5×10^-3m³；
答：小球的体积是1.5×10^-3m³．
（3）∵G=mg=10N，
∴m===1kg，
ρ_物==≈0.7×10³kg/m³；
∴物体的密度小于水的密度，物体漂浮在水面上，
物体受到的浮力：
F_浮′=G=10N．
答：受到的浮力是10N．
点评：本题考查了密度的计算、重力的计算、浮力的计算（漂浮条件、阿基米德原理），涉及到用称重法测量物体受到的浮力，知识点多，属于难题．计算过程运用了多个计算公式，需要学生掌握这些知识并灵活的运用这些公式进行计算．通过对本题的计算，实际上告诉我们一种测量固体密度的一种方法．