Question

8．體積為30cm³的銅球，質(zhì)量是89g，是空心的還是實心的？將此銅球放入足夠多的水中，待其靜止時受到的浮力是多少？（銅的密度ρ_銅=8.9×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）我們可以求出質(zhì)量為89g的銅的體積，和銅球的體積進行比較，若小于銅球的體積，這個銅球就是空心的；
（2）已知銅球的質(zhì)量和體積，可以得到球的平均密度；根據(jù)平均密度和水的密度關系，可以得到銅球的浮沉，最后根據(jù)銅球所處位置用漂浮法或阿基米德原理求解浮力．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得，質(zhì)量為89g銅的體積：
V_銅=$\frac{{m}_{球}}{{ρ}_{銅}}$=$\frac{89g}{8.9g/c{m}^{3}}$=10cm³，
V_銅=10cm³＜V_球=30cm³
所以銅球是空心的；
（2）空心銅球的平均密度為
ρ=$\frac{{m}_{球}}{{V}_{球}}$=$\frac{89g}{30c{m}^{3}}$=2.97g/cm³，
因為空心銅球的平均密度大于水的密度，所以空心銅球在水中沉底，
V_排=V=30cm³=3×10^-5m³，
銅球受到的浮力為：
F_浮=ρ_水gV_排=G=mg=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3×10^-5m³=0.3N．
（1）通過計算可知該球是空心的；
（2）球靜止時，它受到的浮力是0.3N．

點評 此題考查的是鐵球?qū)嵭暮涂招牡呐袛�，同時考查浮力的計算，計算物體所受浮力時，一般先根據(jù)浮沉條件判斷物體所處位置，然后利用漂浮法或阿基米德原理原理求解．