Question

一个重为10N的实心合金球，浸没在水中时，排开了4N的水，求：
（1）合金球的体积；
（2）将它放入煤油中静止时，合金球受到的浮力；
（3）将它放入水银中静止时，合金球受到的浮力．
（煤油的密度是0.8×10³kg/m³、水银的密度是13.6×10³kg/m³、取g=10N/kg）

Answer

（1）知道实心合金球浸没在水中，利用阿基米德原理求实心合金球受到的浮力和排开水的体积，也就是实心合金球的体积；
（2）知道合金球的重和合金球的体积，利用重力公式和密度公式求实心合金球的密度，从而判断在煤油中的状态，利用阿基米德原理求实心合金球受到煤油的浮力；
（3）知道实心合金的密度和水银的密度，确定合金球在水银中漂浮，据漂浮条件求实心合金球受到水银的浮力．
【解析】
（1）实心合金球浸没在水中受到水的浮力：
F浮=G排=4N，
实心合金球的体积：
v=v排=；
（2）∵G=mg，
∴实心合金球的质量：
，
实心合金球的密度：
，
将实心合金球放入煤油中，将下沉到容器底，受到的浮力：
F浮′=ρ油v排g=0.8×103kg/m3×4×10-4m3×10N/kg=3.2N；
（3）将实心合金球放入水银中静止时，实心合金球漂浮，
F浮″=G=10N．
答：（1）合金球的体积为4×10-4m3；
（2）将它放入煤油中静止时，合金球受到的浮力为3.2N；
（3）将它放入水银中静止时，合金球受到的浮力为10N．