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【题目】如图所示的小球重5N,用弹簧测力计挂着小球,并使小球的 体积浸在容器的水中,此时弹簧测力计的示数为2N.( ρ=1.0×103kg/m3 , g取l0N/kg)

(1)求小球有 体积浸在水中时受到的浮力;
(2)求小球的体积;
(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在容器的水中后放手,求小球静止时受到的浮力.

【答案】
(1)解:F=G﹣F=5N﹣2N=3N
(2)解:由FgV得,小球排开水的体积:

V= = =3×104m3

由于小球 的体积浸没在水中时,则物体体积:V= V= ×3×104m3=7.5×104m3


(3)解:小球浸没在水中所受的浮力:F′=ρgV=1×103kg/m3×10N/kg×7.5×104m3=7.5N>5N,

即F′>G,所以,小球浸没在水中所受的浮力放手后会上浮,最终漂浮,

所以小球上浮,则小球静止时漂浮,浮力F'=G=5N.


【解析】(1)利用二次称重法求出物体受到水的浮力;(2)根据F=ρgV求出小球的一半体积浸没在水中时排开水的体积,然后求出小球的总体积;(3)根据F=ρgV求出小球浸没在水中所受的浮力,然后与重力比较可判断小球所处的状态,再根据物体漂浮条件求出浮力大小.
【考点精析】解答此题的关键在于理解阿基米德原理的相关知识,掌握阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.这个规律叫做阿基米德原理,即 F= Ggv,以及对浮力大小的计算的理解,了解浮力的公式为:F= Ggv

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