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0.49N,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)
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=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/19364.png)
=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/411197.png)
=10
-4m
3;
(3)根据G=mg可得,铁球的质量:
m=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/168646.png)
=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/411198.png)
=0.15kg,
根据ρ=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/1222.png)
可得,铁球中铁的体积:
V
铁=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/176938.png)
=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/411199.png)
≈1.9×10
-5m
3,
∵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
-4m
3;
(3)铁球是空心的.
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.
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.