Question

重1.47牛的铁球挂在弹簧秤下，将铁球浸没在水中，弹簧秤的示数是0.49牛，求：

Answer 1

解题思路：（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．

（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，

由F_浮=ρgV_排可得，铁球的体积：

V_球=V_排=

F浮

ρ水g=[0.98N

1×103kg/m3×9.8N/kg=10^-4m³；

（3）根据G=mg可得，铁球的质量：

m=

G/g]=[1.47N/9.8N/kg]=0.15kg，

根据ρ=[m/V]可得，铁球中铁的体积：

V_铁=

m

ρ铁=

0.15kg

7.9×103kg/m3≈1.9×10^-5m³，

∵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^-4m³；

（3）铁球是空心的．

点评：

本题考点： 阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用．

考点点评： 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．