Question

17．弹簧测力计下端吊一重为6N的实心小球，将其一半浸在水中时，测力计示数为2N，则此时小球受到的浮力为4N．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时排开水的重力为6N，小球的密度为0.75×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）先利用称重法求小球浸入一半时受到的浮力；
（2）求出全浸入时小球受到的浮力，和小球重比较，确定小球稳定时的状态，进而求出受到的浮力，即排开水的重力；
（3）由（1）知道小球浸入一半时受到的浮力，利用F_浮=ρ_水V_排g求排开水的体积，可得小球的体积；又知道小球重力，可求小球的质量，再利用ρ=$\frac{m}{V}$求小球的密度．

解答 解：
（1）由题知弹簧测力计的示数F_示=2N，
小球受到的浮力：
F_浮=G-F_示=6N-2N=4N；
（2）当球全浸入时排开水的体积是小球浸入一半时的2倍，由F_浮=ρ_水V_排g得受到的浮力是浸入一半时的2倍，则小球全浸入时小球受到的浮力：
F_浮′=2F_浮=2×4N=8N，
因为F_浮′＞G，
所以剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时处于漂浮状态，
小球受到的浮力等于小球在水中稳定时排开水的重力：
F_浮″=G_排=G=6N；
（3）由（1）知道小球浸入一半时受到的浮力F_浮=4N，
由F_浮=ρ_水V_排g得排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³，
小球的体积：
V=2V_排=2×4×10^-4m³=8×10^-4m³，
小球的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{6N}{10N/kg}$=0.6kg，
小球的密度：
ρ_球=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.6kg}{8×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.75×10³kg/m³．
故答案为：4；6；0.75×10³．

点评 本题考查了浮力的计算（称重法测浮力、漂浮条件）和密度的计算，灵活运用称重法测量物体受到的浮力是本题的关键．