题目内容
【题目】不溶于水的实心球重12 N,体积为1.5 dm 3 ,若把它轻轻地放入足够大且装满了水的桶里,求:
(1)球受到的浮力的大小;
(2)从桶中溢出的水的质量的大小。(取g=10 N/kg)
【答案】(1)12N(2)1.2kg
【解析】
由于实心球的密度没有直接给出,所以采用假设的方法来解决,先设金属球浸没在水中,由此求出此时受的浮力大小,根据物体的浮沉条件,判断假设的正确性,从而得出实心球所处的状态,进行合理的计算.当物体漂浮在液面上时,所受的浮力与其重力相等,也等于其排开水的重力,即F浮=G球=G排.
(1)若实心球浸没在水中,则它受到的浮力F′浮=ρ液gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=15N,
因F′浮>G球,故实心球静止后将漂浮在水面上,则所求浮力F浮=G球=12N
(2)设实心球静止后排开的水所受重力和排开水的质量分别为G排和m排因F浮=G球=m排g,
又由于从桶中溢出的水的质量等于实心球排开的水的质量,故溢出的水的质量m溢=m排===1.2kg
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