Question

已知一金属球，它在空气中称时，弹簧测力计的示数为14.7N；浸没在水中称时，弹簧测力计的示数为4.9N．求：
（1）金属球浸没在水中时所受浮力；
（2）金属球的体积；
（3）已知该金属的密度是2.7×10³kg/m³，请判断该球是空心还是实？

Answer

（1）利用二次称重法求出金属球受到水对它的浮力；
（2）根据F浮=ρgV排求出金属球排开水的体积，当金属球浸没水中时，排开水的体积等于金属球的体积；
（3）先根据G=mg求出金属球的质量，再根据密度公式ρ=求出金属球的密度；和金属的密度比较，得出球是实心还是空心．
【解析】
（1）金属球所受的浮力：
F浮=G-F示=14.7N-4.9N=9.8N，
（2）∵F浮=ρ水V排g，
∴金属球排开水的体积：
V排===1×10-3m3，
∵金属球浸没水中，
∴金属球的体积：
V=V排=1×10-3m3；
（3）∵G=mg，
∴金属球的质量：
m===1.5kg
金属球密度：
ρ球===1.5×103kg/m3，
∵ρ金属=2.7×103kg/m3，ρ金属＞ρ球，
∴该球是空心的．
答：（1）金属球浸没在水中时所受浮力为9.8N；
（2）金属球的体积为1×10-3m3；
（3）该金属球是空心的．