有一个铁球,重20N,若将它浸没在水中,弹簧测力计的示数为15N,问:
(1)此时铁球受到的浮力多大?
(2)该铁球是实心的,还是空心的?(ρ铁=7.9×103kg/m3)
【答案】
分析:(1)已知物体重和浸没在水中时弹簧测力计的示数,根据称重法F
浮=G-F′求出该物体在水中受到的浮力.
(2)根据物体在水中受到的浮力利用阿基米德原理求出铁球的体积,根据密度公式ρ=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/201310271400003558578485/SYS201310271400003558578034_DA/0.png)
=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/201310271400003558578485/SYS201310271400003558578034_DA/1.png)
求出铁球密度,然后与铁的密度比较,若密度相等,则铁球是实心的,否则是空心的.
解答:解:(1)已知G=20N,弹簧测力计的示数F=15N,则该物体在水中受到的浮力F
浮=G-F=20N-15N=5N.
(2)因为铁球浸没在水中,此时铁球受到的浮力为5N,则根据阿基米德原理得:
铁球体积为:V
铁=V
排=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/201310271400003558578485/SYS201310271400003558578034_DA/2.png)
,
所以,铁球密度为:ρ
铁球=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/201310271400003558578485/SYS201310271400003558578034_DA/3.png)
=
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=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/201310271400003558578485/SYS201310271400003558578034_DA/5.png)
ρ
水=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/201310271400003558578485/SYS201310271400003558578034_DA/6.png)
×1.0×10
3kg/m
3=4×10
3kg/m
3<7.9×10
3kg/m
3,
所以,该铁球是空心的.
答:(1)此时铁球受到的浮力为5N;
(2)该铁球是空心的.
点评:本题考查了浮力的计算和铁球密度的计算,关键是称重法的应用.判断物体是否为空心,解决问题的方法很多,即比较质量法、比较体积法和比较密度法,如果存在差异,则实际的物体为空心物体,