Question

7．一个体积为1000cm³的空心铁球，其空心部分的体积占整个体积的$\frac{4}{5}$，用手拿住浸没在水中．  
（1）求铁球受到的浮力是多少牛？
（2）放手后铁球上浮丶悬浮还是下沉？

Answer 1

分析 由阿基米德原理可知求出铁球受到的浮力；
先求出铁球的实心体积，根据公式G=mg=ρV_铁实心g计算空心铁球的重力，比较重力和浮力的大小关系，利用物体的浮沉条件判断物体的浮沉．

解答 解：（1）1000cm³=1×10^-3m³，
由阿基米德原理可知，当空心铁球浸没在水中，受到的浮力
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×1×10^-3m³=9.8N；
（2）铁球空心部分的体积占整个体积的$\frac{4}{5}$，铁球实心部分的体积是0.2×10^-3m³，
根据公式G=mg=ρV_铁实心g=7.9×10³kg/m³×0.2×10^-3m³×9.8N/kg=15.484N，
因为F_浮＜G，
所以空心铁球将下沉．
答：（1）铁球受到的浮力是9.8牛；
（2）放手后铁球下沉．

点评 本题考查物体沉浮状态的判断以及浮力大小的计算．