Question

【題目】如圖所示，質量 m=8kg 的實心合金球被輕細線懸掛于彈簧測力計下端，并浸沒在水中處于靜止狀態， 此時測力計的示數為 60N。已知圖中盛水容器的底面積 S=0.02m2，取 g=10N/kg。求：

(1)該合金球球所受浮力的大小？

(2)合金球的體積是多少？

(3)與球未放入水中時相比，合金球浸沒后水對容器底部的壓強增大多少？

Answer 1

【答案】(1) 20N；(2) 2×103m3；(3) 1000Pa

【解析】

(1)實心合金球所受的重力

G=mg=8kg×10N/kg=80N

實心合金球所受浮力

F浮=GF=80N60N=20N

該合金球球所受浮力為20N。

(2)根據阿基米德原理可得：合金球的體積

V球=V排== =2×103m3

合金球的體積為2×103m3；

(3)因為水對實心合金球的浮力F浮=20N，所以，根據阿基米德原理可知：水對容器底部的壓力增大

ΔF=G排=F浮=20N

則水對容器底部的壓強增大量

Δp===1000Pa

水對容器底部的壓強增大1000Pa。

答：(1)鐵球所受浮力的大小為20N；

(2)合金球的體積為2×103m3；

(3)與鐵球未放入水中時相比，鐵球浸沒后水對容器底部的壓強增大1000Pa。