Question

3．一個(gè)實(shí)心金屬球在空氣中用彈簧秤稱得讀數(shù)為7.8N，當(dāng)這個(gè)金屬球完全浸沒(méi)在水中時(shí)，稱得讀數(shù)為6.8N．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，ρ_酒精=0.8×10³kg/m³）
求：
（1）金屬球在水中受到的浮力是多大？
（2）若金屬球的體積是1×10^-4m³，當(dāng)它完全浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是多大？
（3）若金屬球的體積是1×10^-4m³，當(dāng)它完全浸沒(méi)在酒精中時(shí)，受到的浮力是多大？

Answer 1

分析 （1）利用稱重法求金屬球在水中受到的浮力；
（2）當(dāng)金屬球完全浸沒(méi)在水中時(shí)，排開(kāi)水的體積等于金屬球的體積，利用阿基米德原理求受到的浮力；
（3）當(dāng)金屬球完全浸沒(méi)在酒精中時(shí)，排開(kāi)酒精的體積等于金屬球的體積，利用阿基米德原理求受到的浮力．

解答 解：
（1）由題知，實(shí)心金屬球在空氣中用彈簧秤稱得讀數(shù)為7.8N，即G=7.8N；當(dāng)這個(gè)金屬球完全浸沒(méi)在水中時(shí)，F(xiàn)_示=6.8N，金屬球在水中受到的浮力：
F_浮=G-F_示=7.8N-6.8N=1N；
（2）因?yàn)榻饘偾蛲耆�浸沒(méi)在水中，
所以排開(kāi)水的體積：
V_排1=V=1×10^-4m³，
金屬球受到水的浮力：
F_浮1=ρ_水V_排1g=1×10³kg/m³×1×10^-4m³×10N/kg=1N；
（3）因?yàn)榻饘偾蛲耆�浸沒(méi)在酒精中，
所以排開(kāi)酒精的體積：
V_排2=V=1×10^-4m³，
金屬球受到酒精的浮力：
F_浮2=ρ_酒精V_排2g=0.8×10³kg/m³×1×10^-4m³×10N/kg=0.8N．
答：（1）金屬球在水中受到的浮力是1N；
（2）若金屬球的體積是1×10^-4m³，當(dāng)它完全浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是1N；
（3）若金屬球的體積是1×10^-4m³，當(dāng)它完全浸沒(méi)在酒精中時(shí)，受到的浮力是0.8N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了稱重法測(cè)浮力以及阿基米德原理的應(yīng)用，注意隱含條件：當(dāng)金屬球完全浸沒(méi)在液體中時(shí)，排開(kāi)液體的體積等于金屬球的體積．