Question

有一實(shí)心金屬球，在空氣中用彈簧測(cè)力計(jì)稱得重為3.9N．現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)掛著將它全部浸入盛滿水的溢水杯中時(shí)，有50ml水從溢水杯流入量筒，g取10N/kg．求：
（1）金屬球的體積；
（2）金屬球所受浮力；
（3）金屬球在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（4）金屬球的密度，它可能是由什么金屬制成的？

Answer 1

分析：（1）利用排水法測(cè)體積：從溢水杯流入量筒中的水的體積等于金屬球的體積；
（2）根據(jù)阿基米德原理計(jì)算金屬球所受的浮力；
（3）根據(jù)稱重法測(cè)浮力的方法知：彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)等于物重減去浮力；
（4）由金屬球的重力、體積可以求出它的密度，根據(jù)密度判斷是什么材料．

解答：解：（1）由量筒中的水的體積可知金屬球的體積：
V=50ml=50cm³=5×10^-5m³；
（2）金屬球所受浮力等于溢入量筒中水的重力，即：
F_浮=G_排=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-5m³=0.5N；
（3）金屬球浸在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)：
F=G-F_浮=3.9N-0.5N=3.4N；
（4）金屬球的密度為ρ=

m

V

=

G

Vg

=

3.9N

5×10-5m3×10N/kg

=7.8×10³kg/m³；
此金屬球可能是鐵材料制成的．
答：
（1）金屬球的體積是5×10^-5m³；
（2）金屬球所受浮力0.5N；
（3）金屬球在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為3.4N；
（4）金屬球的密度是7.8×10³kg/m³，它可能是由鐵材料制成的．

點(diǎn)評(píng)：本題是力學(xué)知識(shí)的綜合題，知識(shí)點(diǎn)多，有密度的計(jì)算、浮力的計(jì)算、材料的判斷等；難度大