Question

有一個鐵球，重20N，若將它浸沒在水中，彈簧測力計的示數(shù)為15N，問：
（1）此時鐵球受到的浮力多大？
（2）該鐵球是實心的，還是空心的？（ρ_鐵=7.9×10³kg/m³）

Answer 1

分析：（1）已知物體重和浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)，根據(jù)稱重法F_浮=G-F′求出該物體在水中受到的浮力．
（2）根據(jù)物體在水中受到的浮力利用阿基米德原理求出鐵球的體積，根據(jù)密度公式ρ=

m

V

=

G

Vg

求出鐵球密度，然后與鐵的密度比較，若密度相等，則鐵球是實心的，否則是空心的．

解答：解：（1）已知G=20N，彈簧測力計的示數(shù)F=15N，則該物體在水中受到的浮力F_浮=G-F=20N-15N=5N．
（2）因為鐵球浸沒在水中，此時鐵球受到的浮力為5N，則根據(jù)阿基米德原理得：
鐵球體積為：V_鐵=V_排=

F浮

ρ水g

，
所以，鐵球密度為：ρ_鐵球=

G鐵

V鐵g

=

G鐵

F浮 ρ水g g

=

G鐵

F浮

ρ_水=

20N

5N

×1.0×10³kg/m³=4×10³kg/m³＜7.9×10³kg/m³，
所以，該鐵球是空心的．
答：（1）此時鐵球受到的浮力為5N；
（2）該鐵球是空心的．

點評：本題考查了浮力的計算和鐵球密度的計算，關(guān)鍵是稱重法的應(yīng)用．判斷物體是否為空心，解決問題的方法很多，即比較質(zhì)量法、比較體積法和比較密度法，如果存在差異，則實際的物體為空心物體，