Question

有一實心金屬球，用彈簧測力計在空氣中稱得重力為3.9N，將它浸入盛滿水的溢水杯中時，有50ml水從溢水杯中溢出，求：
（1）金屬球的體積；
（2）金屬球所受的浮力；
（3）金屬球浸沒在水中稱時，彈簧測力計示數(shù)；
（4）金屬球的密度（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）利用排水法測體積：從溢水杯溢出水的體積等于金屬球的體積；
（2）根據(jù)阿基米德原理計算金屬球所受的浮力；
（3）根據(jù)稱重法測浮力的方法知：彈簧測力計示數(shù)等于物重減去浮力；
（4）由金屬球的重力求其質(zhì)量，上面求出了體積，利用密度公式可以求出它的密度．

解答：解：
（1）金屬球的體積：
V=50ml=50cm³=5×10^-5m³；
（2）金屬球所受浮力：
F_浮=G_排=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-5m³=0.5N；
（3）∵G=F_示+F_浮，
金屬球浸在水中時彈簧測力計的示數(shù)：
F_示=G-F_浮=3.9N-0.5N=3.4N；
（4）金屬球的質(zhì)量：
m=

G

g

=

3.9N

10N/kg

=0.39N，
金屬球的密度：
ρ=

m

V

=

0.39kg

5×10-5m3

=7.8×10³kg/m³．
答：
（1）金屬球的體積是5×10^-5m³；
（2）金屬球所受浮力0.5N；
（3）金屬球在水中時彈簧測力計示數(shù)為3.4N；
（4）金屬球的密度是7.8×10³kg/m³．

點評：本題是力學(xué)知識的綜合題，考查了學(xué)生對密度公式、阿基米德原理、重力公式的掌握和運用，利用好稱重法測浮力是本題的關(guān)鍵．