如图所示,实心物体A浸没在水中时,弹簧测力计示数为6N.将A制成空心体B(质量不变),放入装满水的溢水杯中,如图10乙所示,物体B处于悬浮状态,同时溢出水的质量为1kg.物体B空心部分的体积等于______m3.(g取10N/kg)
问题描述:
如图所示,实心物体A浸没在水中时,弹簧测力计示数为6N.将A制成空心体B(质量不变),放入装满水的溢水杯中,如图10乙所示,物体B处于悬浮状态,同时溢出水的质量为1kg.物体B空心部分的体积等于______m3.(g取10N/kg)
答
(1)∵物体B悬浮在水中:
F浮B=GB=G排=m排g=ρ水V排g,
∴VB=V排B=
=
m排g
ρ水g
=m排 ρ水
=1×10-3m3,1kg 1×103kg/m3
GB=m排g=1kg×10N/kg=10N,
(2)由题知,mA=mB,
∵G=mg,
∴GA=GB=10N,
物体A受到的浮力:
F浮A=GA-F示=10N-6N=4N,
物体A的体积:
VA=V排A=
=F浮A
ρ水g
=0.4×10-3m3,4N 1×103kg/m3×10N/kg
空心部分的体积:
V空=VB-VA=1×10-3m3-0.4×10-3m3=0.6×10-3m3.
故答案为:0.6×10-3m3.
答案解析:(1)知道物体B悬浮,根据悬浮条件和阿基米德原理可知F浮=GB=G排=m排g=ρ水V排g,知道排开水的质量(溢出水的质量),可求物体B的重力和排开水的体积(物体B的体积);
(2)将A制成空心体B(质量不变),物体A的质量等于物体B的质量,利用称重法,可求A受到的浮力,利用阿基米德原理可求A排开水的体积(A的体积),A和B的体积之差就是空心部分的体积.
考试点:阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用.
知识点:本题考查了学生对阿基米德原理和物体悬浮条件的掌握和运用,利用阿基米德原理求出A、B的体积是本题的关键.