Question

有一个铁球，重20N，若将它浸没在水中，弹簧测力计的示数为15N，问：
（1）此时铁球受到的浮力多大？
（2）该铁球是实心的，还是空心的？（ρ_铁=7.9×10³kg/m³）

Answer 1

分析：（1）已知物体重和浸没在水中时弹簧测力计的示数，根据称重法F_浮=G-F′求出该物体在水中受到的浮力．
（2）根据物体在水中受到的浮力利用阿基米德原理求出铁球的体积，根据密度公式ρ=

m

V

=

G

Vg

求出铁球密度，然后与铁的密度比较，若密度相等，则铁球是实心的，否则是空心的．

解答：解：（1）已知G=20N，弹簧测力计的示数F=15N，则该物体在水中受到的浮力F_浮=G-F=20N-15N=5N．
（2）因为铁球浸没在水中，此时铁球受到的浮力为5N，则根据阿基米德原理得：
铁球体积为：V_铁=V_排=

F浮

ρ水g

，
所以，铁球密度为：ρ_铁球=

G铁

V铁g

=

G铁

F浮 ρ水g g

=

G铁

F浮

ρ_水=

20N

5N

×1.0×10³kg/m³=4×10³kg/m³＜7.9×10³kg/m³，
所以，该铁球是空心的．
答：（1）此时铁球受到的浮力为5N；
（2）该铁球是空心的．

点评：本题考查了浮力的计算和铁球密度的计算，关键是称重法的应用．判断物体是否为空心，解决问题的方法很多，即比较质量法、比较体积法和比较密度法，如果存在差异，则实际的物体为空心物体，