Question

6．一个体积为1.0×10^-3m³的空心金属球，悬浮在装满水水深为3m的容器中．空心小球距水底2.5m．求
（1）小球浸没入水中时受到的浮力是多少？小球的重力是多少？
（2）小球在悬浮位置时受到的压强是多少？

Answer 1

分析 （1）小球浸没入水中时排开水的体积为空心金属球的体积，利用阿基米德原理可求小球所受的浮力；根据悬浮条件可知物体的重力；
（2）已知容器中水面高度，求出小球在悬浮位置的深度，根据p=ρgh求出受到的压强．

解答 解：（1）小球浸没入水中时，排开水的体积V_排=V=1.0×10^-3m³，
小球所受的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.0×10^-3m³=10N；
由于空心金属球悬浮在水中，则G=F_浮=10N．
（2）小球在悬浮位置的深度h=h₁-h₂=3m-2.5m=0.5m，
受到的压强：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5m=5×10³Pa．
答：（1）小球浸没入水中时受到的浮力是10N；小球的重力是10N；
（2）小球在悬浮位置时受到的压强是5×10³Pa．

点评 本题考查了阿基米德原理、液体压强公式和物体浮沉条件的灵活运用，虽然涉及的知识点较多、综合性较强，但都是基础内容，也是我们需要掌握的内容．