分析 (1)利用二次称重法求出物体受到水的浮力;
(2)根据F浮=ρgV排求出小球的一半体积浸没在水中时排开水的体积,然后求出小球的总体积;
(3)根据F浮=ρgV排求出小球浸没在水中所受的浮力,然后与重力比较可判断小球所处的状态,再根据物体漂浮条件求出浮力大小.
解答 解:(1)小球受到水的浮力:F浮=G-F拉=4N-2N=2N;
(2)由F浮=ρ水gV排得,小球排开水的体积:
V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10-4m2,
由于小球$\frac{2}{5}$的体积浸没在水中时,则物体体积:V=$\frac{5}{2}$V排=$\frac{5}{2}$×2×10-4m3=5×10-4m3.
(3)小球浸没在水中所受的浮力:F浮′=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N>4N,
即F浮′>G,所以,小球浸没在水中所受的浮力放手后会上浮,最终漂浮,
则小球静止时所受的浮力${F}_{浮}^{″}$=G=4N.
答:(1)小球所受的浮力为2N;
(2)小球的体积为5×10-4m3.
(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,小球静止时所受的浮力为4N.
点评 本题考查阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用,利用好称重法测浮力、判断小球静止后所处的状态是本题的关键.
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