Question

20．一个铝球重4.5N，体积为5.0×10^-4m³．如果用手把这个铝球浸没在水中，它受到的浮力是5N，放手后铝球将上浮（选填“上浮”“下沉”或“静止不动”），静止时铝球浸在水中的体积是4.5×10^-4m³．

Answer 1

分析 知道铝球的体积（浸没时排开水的体积）和水的密度，利用阿基米德原理求铝球受到的浮力；再和球重比较，求出合力大小，再根据物体的浮沉条件确定铝球的状态．根据物体漂浮，浮力等于重力可得静止时铝球受到的浮力，最后利用F_浮=ρ_水V_排g求解铝球浸在水中的体积．

解答 解：铝球浸没在水中，则V_排=V=5×10^-4m³，
小球受到的浮力：F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×5×10^-4m³×10N/kg=5N＞G，
所以，放手后铝球将上浮，静止时漂浮在水面上，
此时铝球受到的浮力${F}_{浮}^{′}$=G=4.5N，
则静止时铝球浸在水中的体积：V_浸=${V}_{排}^{′}$=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4.5N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4.5×10^-4m³．
故答案为：5N；上浮；4.5×10^-4m³．

点评 本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用，要灵活运用公式，难度不大．