Question

15．用一盆清水和一个弹簧测力计，可鉴别一个铝球是实心的还是空心的．把铝球挂在弹簧测力计下面，在空气中弹簧测力计示数为5.4N，当铝球浸没在水中时，弹簧测力计的示数变为3.4N，据此可算出铝球的质量为540g，进一步计算便可以判断出该铝球是实心的（选填“空心”或“实心”）．（已知：ρ_铝=2.7×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根据m=$\frac{G}{g}$计算铝球的质量；
（2）根据F_浮=G-F计算出浮力，由V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$计算出物体的体积；
（3）由ρ=$\frac{m}{V}$计算出物体的密度，与铝的密度比较得出结论．

解答 解：
（1）由G=mg可得铝球的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{5.4N}{10N/kg}$=0.54kg=540g；
（2）铝球所受浮力：
F_浮=G-F=5.4N-3.4N=2N；
由F_浮=ρ_液gV_排可得铝球的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³=200cm³；
（3）铝球的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{540g}{200c{m}^{3}}$=2.7g/cm³=ρ_铝，所以该球为实心．
故答案为：540；实心．

点评 此题考查了视重法计算浮力和阿基米德原理的应用，综合性较强，但难度不是很大．熟练掌握基本公式，根据需要灵活选择或变形，是解决此类问题的关键．