如图所示,一质量分布均匀的空心球恰能悬浮在某液体中.
(1)在图中画出空心球所受浮力的示意图.
(2)设物体密度为ρ,液体密度为ρ液,试推证:当物体在某液体中悬浮时,ρ液=ρ.
网友回答
解:
(1)小球悬浮水中,过小球的球心竖直向上画,标出符号F浮.如图所示:
(2)设物体体积为V,排开液体体积为V排,
∵物体悬浮,F浮=G
∴ρ液V排g=ρVg,
又∵悬浮时V排=V,
∴ρ液=ρ.
解析分析:(1)根据小球悬浮中水中,小球受到竖直向下的重力和竖直向下的浮力是一对平衡力;然后过小球的重心表示出浮力的方向和大小即可.
(2)物体悬浮时F浮=G,而F浮=ρ液V排g、G=ρVg、V排=V,据此推导.
点评:(1)作力的示意图,用一条带箭头的线段表示力,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,并标出符号和大小.
(2)利用好物体悬浮时的隐含条件(V排=V)是本题的关键.