Question

【題目】小明在做有關浮力的實驗中，測得裝滿水的溢水杯重力為4.8N，空小桶重力為0.2N，把它們放在水平桌面上，如圖甲所示．再將一個質量為400g的小球輕輕放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入小桶，如圖乙所示．將裝有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，靜止時測力計的示數敷如圖丙所示．取g=10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3 ．

求：
（1）若溢水杯與桌面的接觸面積為50cm2 ， 放入小球前，裝滿水的溢水杯對桌面的壓強．
（2）小球浸沒在水中時所受的浮力．
（3）小球的密度．

Answer 1

【答案】
（1）

解：溢水杯對桌面的壓強：p= = =960Pa

答：裝滿水的溢水杯對桌面的壓強為960Pa．

（2）

解：由圖丙可知：G總=0.7N

小球浸沒在水中時所受的浮力：F浮=G排=G總﹣G桶=0.7N﹣0.2N=0.5N

答：小球浸沒在水中時所受的浮力為0.5N．

（3）

解：由F浮=G排=ρ水gV排得

V排= = =5×10﹣5m3

因為小球在水中浸沒，所以V球=V排=5×10﹣5m3

小球的密度：ρ球= = =8×103kg/m3

答：小球的密度為8×103kg/m3．

【解析】（1）根據公式p= 計算出溢水杯對桌面的壓強；（2）根圖丙讀出測力計的示數，計算出排開水的重力，由阿基米德原理，F浮=G排得出；（3）根據浮力求出物體的體積，由密度公式求出小球的密度．