题目内容
一个体积是1.0×10-3米3的铁球挂在弹簧秤上,若将铁球浸没在水中,此时弹簧秤的示数是铁球在空气中示数的4/5,求:
(1)铁球受到的浮力;
(2)铁球受到的重力.
(3)这个铁球是空心的还是实心的?空心的体积多大?(g=10N/kg,p铁=7.9×103kg/m3)
解:(1)铁球浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gv排=ρ水gv=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N;
(2)因拉力是重力的,
所以,F浮=G-F=G-G=G;
G=5F浮=5×10N=50N;
(3)铁球中铁的体积:
v铁===≈0.63×10-3m3<1.0×10-3m3,
所以此球是空心的,
空心部分的体积约为:
V空=V球-V铁=1.0×10-3m3-0.63×10-3m3=0.37×10-3m3.
答:(1)铁球受到的浮力为10N;
(2)铁球受到的重力为50N.
(3)这个铁球是空心的,空心的体积为0.37×10-3m3.
分析:(1)根据阿基米德原理求出铁球浸没在水中时受到的浮力;
(2)利用称重法结合弹簧秤的示数变化计算出铁球的重力;
(3)先利用密度公式求出铁球中铁的体积,再与铁球的体积相比较,两者相等说明是实心的,否则是空心的;球的体积减掉铁的体积即为空心部分的体积.
点评:本题涉及的知识点较多,公式多,考查了学生对阿基米德原理、密度公式、重力与质量等公式的理解和应用.
F浮=ρ水gv排=ρ水gv=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N;
(2)因拉力是重力的,
所以,F浮=G-F=G-G=G;
G=5F浮=5×10N=50N;
(3)铁球中铁的体积:
v铁===≈0.63×10-3m3<1.0×10-3m3,
所以此球是空心的,
空心部分的体积约为:
V空=V球-V铁=1.0×10-3m3-0.63×10-3m3=0.37×10-3m3.
答:(1)铁球受到的浮力为10N;
(2)铁球受到的重力为50N.
(3)这个铁球是空心的,空心的体积为0.37×10-3m3.
分析:(1)根据阿基米德原理求出铁球浸没在水中时受到的浮力;
(2)利用称重法结合弹簧秤的示数变化计算出铁球的重力;
(3)先利用密度公式求出铁球中铁的体积,再与铁球的体积相比较,两者相等说明是实心的,否则是空心的;球的体积减掉铁的体积即为空心部分的体积.
点评:本题涉及的知识点较多,公式多,考查了学生对阿基米德原理、密度公式、重力与质量等公式的理解和应用.
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