Question

4．一实心铜球投入足量水中，受到的浮力为10⁴N，投入足量水银中受到的浮力为多大？（ρ_铜=8.9×10³kg/m³，ρ_水银=3.6×10³kg/m³）

Answer 1

分析 ①由于铜的密度大于水的密度，将实心铜球投入足量水中，铜球将下沉，知道浮力可求排开水的体积，即铜球的体积，再利用G=mg=ρVg求铜球重；
②利用物体的浮沉条件，判断出铜球静止在水银中时所处的状态，然后根据物体的浮沉条件求所受的浮力．

解答 解：
①由于铜的密度大于水的密度，将实心铜球投入足量水中，铜球将下沉，
F_浮1=ρ_水gV_排，
则V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1{0}^{4}N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1m³．
铜球重：
G=mg=ρ_铜gV=8.9×10³kg/m³×10N/kg×1m³=8.9×10⁴N．
②由于铜的密度小于水银的密度，根据浮沉条件可知：铜球在水银中是上浮最后处于漂浮，
F_浮2=G=8.9×10⁴N．
答：投入足量水银中受到的浮力为8.9×10⁴N．

点评 本题考查的是物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用；能够确定实心铜球在水和水银中所处的状态是解题的关键