Question

15．有一金属球，在空气中称得重6.8N，将它浸没在盛满水的溢水杯中时，有40mL水从溢水杯流入量筒．求：（g取10N/kg）
（1）金属球的体积；
（2）金属球所受浮力；
（3）金属球在水中时弹簧测力计示数．

Answer 1

分析 （1）利用排水法测体积：从溢水杯流入量筒中的水的体积等于金属球的体积；
（2）根据阿基米德原理计算金属球所受的浮力；
（3）由称重法测浮力的方法知：弹簧测力计示数等于物重减去浮力．

解答 解：（1）由量筒中的水的体积可知金属球的体积：
V=40ml=40cm³=4×10^-5m³；
（2）金属球所受浮力等于溢入量筒中水的重力，即：
F_浮=G_排=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-5m³=0.4N；
（3）由G=F_示+F_浮可知：
金属块浸在水中时弹簧测力计的示数：
F=G-F_浮=6.8N-0.4N=6.4N．
答：（1）金属球的体积是4×10^-5m³；
（2）金属球所受浮力0.4N；
（3）金属球在水中时弹簧测力计示数为6.4N；

点评 本题考查基米德原理，利用好称重法测浮力是本题的关键，难度不大，基础题目．