一个空心球重60N,它的空心部分占整个球体积的15.将它放入水中,露出水面的体积是整个体积的14,如果在它的空心部分装满
来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/13 21:30:51
一个空心球重60N,它的空心部分占整个球体积的
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设整个球体积为V,则小球的空心部分体积为V空=
1
5V.
(1)当球漂浮在水面时,F浮1=G球=60N;
∵露出水面的体积V露1=
1
4V,
∴排开的水的体积V排1=V-V露1=V-
1
4V=
3
4V,
∵F浮1=ρ水gV排1=ρ水g
3
4V,
∴V=
4F浮1
3ρ水g=
4×60N
3×1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3m3,
如果在它的空心部分装满某种液体,则V液=V空=
1
5V=
1
5×8×10-3m3=1.6×10-3m3,
∵球恰好悬浮在水中,V露2=V,
则根据阿基米德原理得:F浮2=ρ水gV露2=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N,
又根据悬浮条件可知:F浮2=G球+G液,
∴G液=F浮2-G球=80N-60N=20N,
∵G=mg=ρgV,
∴ρ液=
G液
gV液=
20N
10N/kg×1.6×10−3m3=1.25×103kg/m3.
答:(1)此球在水中漂浮和悬浮时,所受的浮力分别是60N、80N.
(2)液体的密度是1.25×103kg/m3.
1
5V.
(1)当球漂浮在水面时,F浮1=G球=60N;
∵露出水面的体积V露1=
1
4V,
∴排开的水的体积V排1=V-V露1=V-
1
4V=
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4V,
∵F浮1=ρ水gV排1=ρ水g
3
4V,
∴V=
4F浮1
3ρ水g=
4×60N
3×1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3m3,
如果在它的空心部分装满某种液体,则V液=V空=
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5V=
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5×8×10-3m3=1.6×10-3m3,
∵球恰好悬浮在水中,V露2=V,
则根据阿基米德原理得:F浮2=ρ水gV露2=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N,
又根据悬浮条件可知:F浮2=G球+G液,
∴G液=F浮2-G球=80N-60N=20N,
∵G=mg=ρgV,
∴ρ液=
G液
gV液=
20N
10N/kg×1.6×10−3m3=1.25×103kg/m3.
答:(1)此球在水中漂浮和悬浮时,所受的浮力分别是60N、80N.
(2)液体的密度是1.25×103kg/m3.
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