Question

重1.47N的铁球挂在弹簧测力计下，将铁球浸没在水中，弹簧测力计的示数是O.49N，求：
（1）铁球受到的浮力；
（2）铁球的体积；
（3）铁球是空心的还是实心的？（ρ_铁=7.9×10³kg/m³）

Answer 1

分析：（1）知道铁球在空气中和浸没水中弹簧测力计的示数，利用称重法求出受到的浮力；
（2）铁球浸没时排开水的体积和本身的体积相等，根据阿基米德原理求出铁球的体积；
（3）知道铁球的重力，根据G=mg可求质量，再根据密度公式求出铁球中铁的体积，然后与铁球的体积相对较，两者相等为实心的，否则为空心的．

解答：解：（1）铁球受到的浮力：
F_浮=G-F′=1.47N-0.49N=0.98N；
（2）∵铁球完全浸没，
∴根据F_浮=ρgV_排可得，铁球的体积：
V_球=V_排=

F浮

ρ水g

=

0.98N

1.0×10-3kg/m3×9.8N/kg

=10^-4m³；
（3）根据G=mg可得，铁球的质量：
m=

G

g

=

1.47N

9.8N/kg

=0.15kg，
根据ρ=

m

V

可得，铁球中铁的体积：
V_铁=

m

ρ铁

=

0.15kg

7.9×103kg/m3

≈1.9×10^-5m³，
∵V_铁＜V_球，
∴铁球是空心的．
答：（1）铁球受到的浮力为0.98N；
（2）铁球的体积为10^-4m³；
（3）铁球是空心的．

点评：本题考查了称重法求浮力、阿基米德原理、密度公式和重力公式的应用，关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，判断物体是否空心时可以比较质量、比较体积、还可以比较密度．