Question

【题目】小明在做有关浮力的实验中，测得装满水的溢水杯重力为4.8N，空小桶重力为0.2N，把它们放在水平桌面上，如图甲所示．再将一个质量为400g的小球轻轻放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入小桶，如图乙所示．将装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，静止时测力计的示数敷如图丙所示．取g=10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3 ．

求：
（1）若溢水杯与桌面的接触面积为50cm2 ， 放入小球前，装满水的溢水杯对桌面的压强．
（2）小球浸没在水中时所受的浮力．
（3）小球的密度．

Answer 1

【答案】
（1）

解：溢水杯对桌面的压强：p= = =960Pa

答：装满水的溢水杯对桌面的压强为960Pa．

（2）

解：由图丙可知：G总=0.7N

小球浸没在水中时所受的浮力：F浮=G排=G总﹣G桶=0.7N﹣0.2N=0.5N

答：小球浸没在水中时所受的浮力为0.5N．

（3）

解：由F浮=G排=ρ水gV排得

V排= = =5×10﹣5m3

因为小球在水中浸没，所以V球=V排=5×10﹣5m3

小球的密度：ρ球= = =8×103kg/m3

答：小球的密度为8×103kg/m3．

【解析】（1）根据公式p= 计算出溢水杯对桌面的压强；（2）根图丙读出测力计的示数，计算出排开水的重力，由阿基米德原理，F浮=G排得出；（3）根据浮力求出物体的体积，由密度公式求出小球的密度．