Question

将一体积为10^-4m³的蜡球轻轻地放入一装满水的容器中，从容器中溢出的水的体积为5.4×10^-5m³。已知蜡的密度为0.9×10³kg/m³，求：

(1)蜡球在水中所受的浮力为多大？

(2)蜡球的质量为多少（蜡球在空气中所受的浮力忽略不计）？

(3)蜡球中是否有空洞？若有，空洞的体积有多大？

Answer

(1)0.5292N；(2)0.054kg；(3)蜡球中有空洞，空洞的体积为0.4×10-4m3

【解析】

(1)蜡球受的浮力

F浮=ρgV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×5.4×10-5m3=0.5292N

(2)蜡球的密度小于水的密度，蜡球处于漂浮状态，即蜡球的重力

G=F浮=0.5292N

则蜡球的质量

m==0.054kg

(3)蜡球为实心时的体积

V==0.6×10-4m3

0.6×10-4m3＜V球=1×10-4m3

此蜡球中有空洞，空洞的体积

V空=V球-V实=1×10-4m3-0.6×10-4m3=0.4×10-4m3

答：(1)蜡球在水中所受浮力为0.5292N；

(2)蜡球的质量为0.054kg；

(3)蜡球中有空洞，空洞的体积为0.4×10-4m3。