Question

1．体积为5×10^-4m³的空心铜球质量为0.3kg浸没在水中，求
（1）铜球受到的浮力多大？
（2）该铜球将上浮还是悬浮下沉，最终静止时处于什么状态？
（3）该铜球最终静止时受到的浮力是多大？

Answer 1

分析 知道铜球的体积（浸没时排开水的体积），利用阿基米德原理求铜球受到的浮力大小．根据浮力和重力的大小关系判断铜球的浮沉状态；
利用物体漂浮，浮力等于重力计算该铜球最终静止时受到的浮力．

解答 解：（1）铜球全部浸没在水中时，V_排=V=5×10^-4m³，
则铜球受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×5×10^-4m³=4.9N．
（2）铜球的重力G=mg=0.3kg×10N/kg=3N，
因为F_浮＞G，所以，该铜球将上浮，最终静止时漂浮在水面上；
（3）铜球最终静止时漂浮在水面上，则所受浮力F_浮′=G=3N．
答：（1）铜球受到的浮力为4.9N；
（2）该铜球将上浮，最终静止时处于漂浮状态；
（3）该铜球最终静止时受到的浮力是3N．

点评 本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用，一是要利用好隐含条件“物体浸没水中时V_排=V_物”；二是利用好物体漂浮，浮力等于重力．