Question

6．如图甲所示，弹簧测力计示数为5N，如图乙所示，小球一半浸在水中，测力计示数为2N，则小球受到的浮力为3N，并由此可算出，小球的体积应为6×10^-4cm³，剪断悬线，小球在水中稳定时受到的浮力为5N．（g取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）先利用称重法求物体浸入一半时受到的浮力；
（2）再利用阿基米德原理求排开水的体积（总体积的一半），从而得出物体的体积．
（3）已知小球重力，可求得其质量，利用密度公式可求得小球的密度，与水的密度比较，可知其状态，然后可知剪断悬线，小球漂浮，根F_浮=G可知小球在水中稳定时受到的浮力．

解答 解：（1）小球受到的浮力：
F_浮=G-F_示=5N-2N=3N，
（2）F_浮=ρ_水gV_排，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-4m³，
小球的体积：
V=2×3×10^-4m³=6×10^-4m³．
（3）小球的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{5N}{10N/kg}$=0．kg，
小球的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.5kg}{6×1{0}^{-4}{m}^{3}}$≈0.83×10³kg/m³＜ρ_水，
则剪断悬线，小球在水中漂浮，此时受到的浮力${F}_{浮}^{′}$=G=5N．
故答案为：3；6×10^-4；5．

点评 本题考查了用称重法测量物体受到的浮力和阿基米德原理，需要学生掌握这些知识并灵活的运用进行计算．