Question

9．如图所示，甲中测力计示数为8N．乙中小球一半浸在水中，测力计示数为3N．则此时小球受到的浮力为5N．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为8N．

Answer 1

分析 （1）先利用称重法求出小球浸入一半时受到的浮力；
（2）再利用阿基米德原理求出排开水的体积（总体积的一半），从而得出小球的体积；
（3）知道物体的重力求物体的质量，利用密度公式求物体的密度，和水的密度比较，确定物体存在的状态，利用物体的浮沉条件求此时物体受到的浮力．

解答 解：（1）小球受到的浮力：
F_浮=G-F′=8N-3N=5N；
（2）由F_浮=ρgV_排可得，此时小球排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-4m³，
则小球的体积：
V=2V_排=2×5×10^-4m³=10^-3m³=1000cm³；
（3）由G=mg可得，小球的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{8N}{10N/kg}$=0.8kg，
则小球的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.8kg}{1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³，
因小球的密度小于水的密度，
所以，物体漂浮在水面上，
物体受到的浮力：
F_浮′=G=8N．
故答案为：5；8．

点评 本题考查了密度的计算、重力的计算、浮力的计算（漂浮条件、阿基米德原理），涉及到用称重法测量物体受到的浮力，知识点多，属于难题．计算过程运用了多个计算公式，需要学生掌握这些知识并灵活的运用这些公式进行计算．通过对本题的计算，实际上告诉我们一种测量固体密度的一种方法．