在空气中用弹簧秤称得一金属球重15牛,把金属球浸没在水中时,弹簧秤的示数变为5牛.已知该金属的密度是2.0×103kg/m3,这个金属球是空心的还是实心的?如果

在空气中用弹簧秤称得一金属球重15牛,把金属球浸没在水中时,弹簧秤的示数变为5牛.已知该金属的密度是2.0×103kg/m3,这个金属球是空心的还是实心的?如果

题型:不详难度:来源:
在空气中用弹簧秤称得一金属球重15牛,把金属球浸没在水中时,弹簧秤的示数变为5牛.已知该金属的密度是2.0×103kg/m3,这个金属球是空心的还是实心的?如果是空心的,则空心部分的体积多大?
答案
(1)金属球浸没在水中时,受到的浮力:
F=G-F′=15N-5N=10N,
∵金属球浸没时排开水的体积和本身的体积相等,
∴由F=ρgV可得,金属球的体积:
V=
F
ρg
=
10N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=1.0×10-3m3
(2)由G=mg可得,金属球的质量:
m=
G
g
=
15N
10N/kg
=1.5kg,
由ρ=
m
V
可得,金属球中金属的体积:
V金属=
m
ρ金属
=
1.5kg
2.0×103kg/m3
=7.5×10-4m3
∵V>V金属
∴这个金属球是空心的,
空心部分的体积:
V空心=V-V金属=1.0×10-3m3-7.5×10-4m3=2.5×10-4m3
答:这个金属球是空心的,空心部分的体积为2.5×10-4m3
举一反三
一木块重4牛顿,浮在水面上,有一半体积浸没在水中.若使木块全部浸没在水中,其受到的浮力应为多少?
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密度为0.9×103kg/m3质量为8.1千克石蜡,
(1)放入水中,石蜡受到的浮力多大?
(2)若放入密度为0.8×103kg/m3煤油中,浮力是多少?g=10N/kg.
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某物体悬浮在煤油中,受到的浮力为160牛,求
(1)物体的体积?
(2)若将此物体放入水中,它露出水面的体积为多大?(g=10N/kg 煤油密度为0.8×103kg/m3
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一块冰内包有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了4.6cm,当冰完全熔化后,水面又下降了0.44cm,设量筒内横截面积为50cm2,则该石块的密度是多少?
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三个相同的杯子中各装有适量的水,把质量相同的实心铜块、铁块、铝块依次放入甲、乙、丙三个杯中后,水面高度相同,则原来水面最高的杯子是______(ρ>ρ>ρ>ρ).
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