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

发布时间:2020-08-08 19:19:47

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?

网友回答

解:(1)金属球浸没在水中时,受到的浮力:
F浮=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浮=ρgV排可得,金属球的体积:
V球===1.0×10-3m3;
(2)由G=mg可得,金属球的质量:
m===1.5kg,
由ρ=可得,金属球中金属的体积:
V金属===7.5×10-4m3,
∵V球>V金属,
∴这个金属球是空心的,
空心部分的体积:
V空心=V球-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.
解析分析:(1)根据称重法求出金属球浸没时受到的浮力,根据阿基米德原理求出金属球排开水的体积即为金属球的体积;
(2)根据重力公式求出金属球的质量,利用密度公式求出金属的体积,然后与金属球的体积相比较,两者相等说明是实心的,否则是空心的;球的体积减掉金属的体积即为空心部分的体积.

点评:本题考查了密度公式和阿基米德原理、称重法求浮力、重力公式的应用,关键是金属是否空心的判断;判断物体是否空心的,可以从比较质量、比较密度、比较体积三个角度考虑,如果需要求出空心部分体积,则从体积角度考虑计算起来比较简洁.
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