Question

5．一个金属球用弹簧秤测得在空气中的重力为54N，把它浸没在水中，弹簧秤的示数变为34N，g=10N/kg，求：
（1）金属球受到的浮力是多大？
（2）金属球的体积是多少？
（3）金属球的密度是多少？

Answer 1

分析 （1）知道金属球在空气中和浸没在水中时弹簧测力计的示数，利用称重法求出受到的浮力；
（2）金属球浸没时排开水的体积和本身的体积相等，根据阿基米德原理求出金属球的体积；
（3）再根据密度公式求出金属球的密度．

解答 解：（1）金属球浸没在水中受到的浮力：
F_浮=G-G_示=54N-34N=20N．
（2）因为F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×V_排=20N
所以V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{20N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-3m³，
（3）金属球的质量为：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{54N}{10N/kg}$=5.4kg
金属球密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{5.4kg}{2×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=2.7×10³kg/m³．
答：（1）金属球受到的浮力是20N；
（2）金属球的体积是2×10^-3m³；
（3）金属球的密度是2.7×10³kg/m³．

点评 本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、密度公式、重力公式的应用，要熟练运用公式，关键是知道物体浸没时排开液体的体积和物体的体积相等．