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  • 有一金屬球掛在彈簧測力計下,示數(shù)為14.7N,將球浸沒在水中時,示數(shù)為4.9N,已知此金屬球的密度為2.0*10^3kg/m3.

    有一金屬球掛在彈簧測力計下,示數(shù)為14.7N,將球浸沒在水中時,示數(shù)為4.9N,已知此金屬球的密度為2.0*10^3kg/m3.
    1.此球是空心的還是實心的
    2.若是空心的,空心部分的體積是多大
    物理人氣:276 ℃時間:2019-08-17 11:51:57
    優(yōu)質(zhì)解答
    分析:
    (1)根據(jù)金屬球的重力求出質(zhì)量,根據(jù)質(zhì)量和密度求出金屬球的實心部分體積V實;
    (2)金屬球浸沒水中時受到的浮力等于空氣中的重力減去在水中時的重力,即F浮=G-G1;
    (3)根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排公式變形求出排開水的體積V排,因為金屬球浸沒在水中,所以它排開水的體積就等于它的體積V.
    (4)如果V實=V,則金屬球就是實心的;如果V實<V,則金屬球就是空心的,空心部分體積V空=V-V實.
    (1)金屬球的重力G=14.7N,則金屬球的質(zhì)量為m= Gg= 14.7N9.8N/kg=1.5kg,
    則金屬球?qū)嵭牟糠煮w積為V實= mρ= 1.5kg2×103kg/m3=7.5×10-4m3;
    (2)金屬球在水中受到的浮力為:F浮=G-G1=14.7N-4.9N=9.8N,
    則金屬球排開水的體積V排= F浮ρ水g= 9.8N1.0×103kg/m3×9.8N/kg=1×10-3m3,
    ∵金屬球浸沒在水中,排開水的體積和它自身的體積相等,
    ∴金屬球體積V=V排=1×10-3m3
    (3)∵V實<V
    ∴金屬球是空心的,空心部分體積為V空=V-V實=1×10-3m3-7.5×10-4m3=2.5×10-4m3.
    答:金屬球是空心的,空心部分體積2.5×10-4m3.
    點評:
    (1)判斷物體是否空心的,可以從比較質(zhì)量、比較密度、比較體積三個角度考慮;
    (2)如果需要求出空心部分體積,則從體積角度考慮計算起來比較簡潔.
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