Question

把体积为1dm3的铁球(ρ_铁＝7．9×lO³kg／m3，g＝10N／kg)挂在弹簧测力计上，

若将铁球浸没在水中，则弹簧测力计的示数是它在空气中时的4／5，求：

    (1)铁球受到的浮力；

    (2)铁球受到的重力；

    (3)铁球是空心的还是实心的。

Answer 1

 解析  解决浮力问题，归根结底就是两种方法，一种是利用阿基米德原理进行求解；另

一种是抓住物体的平衡条件，列式进行求解，这种方法我们姑且称其为“平衡法”．用弹簧

测力计来测定浮力的大小时，平时常用的“称量差”法，它实际上就是平衡法。所以在遇到

此类问题时，首先要弄清三个量：一是物体的重力，二是物体所受到的浮力，三就是弹簧测

力计的示数。只要抓住这三个量的平衡关系 (通常是重力等于浮力和弹簧测力计的示数之

和)，列式后便能解决问题．

    判定一个物体是空心的还是实心的，通常有三种方法；①和实心物体比密度；②和同质

量的实心物体比体积(如果题目需要求空心部分的体积，通常用这种方法比较方便)；①和同

体积的实心物体比质量(或重力)。

    解：(1)F_浮=G_排=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m3×10N/kg×10^-3m3

                         ＝10N。

    (2)根据平衡法可列式F_浮=G-4/5G=1/5G

                    因此G＝5F_浮＝5×10N=50N．

    (3)体积为ldm3的铁球，若是实心的，则它的重力应该是：

    G`=mg=ρ_铁gV_铁=7.9×10³kg/m3×10N/kg×10^-3m3

                  =79N>50N。

    利用和同体积的实心物体比重力的方法，来确定该物体是实心的还是空心的，根据计算结果可知这个铁球是空心的。