Question

7．质量为22kg、体积为20d m³的空心铁球浸没在水中，受到多大的浮力？此时空心铁球会上浮、下沉还是悬浮？（ρ_铁=7.9×10³kg/m³）

Answer 1

分析 知道铁球的体积（浸没时排开水的体积），利用阿基米德原理求铁球受到的浮力大小．根据浮力和重力的大小关系判断铁球的浮沉状态．

解答 解：（1）铁球全部浸没在水中时，V_排=V=20dm³=0.02m³，
则铁球受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.02m³=200N．
（2）铁球的重力G=mg=22kg×10N/kg=220N，
则F_浮＜G，所以，该铁球将下沉．
答：空心铁球浸没在水中，受到200N的浮力；此时空心铁球会下沉．

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．