Question

有一由密度為4×10³kg/m³的金屬材料制成的合金球，其質(zhì)量為8kg、體積為4dm³；
求：（1）這個(gè)球的重力是多少？
（2）這個(gè)球是實(shí)心的還是空心的？
（3）若將此球浸沒(méi)在水中如圖位置，金屬球?qū)��?huì)處于什么狀態(tài)？（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）已知球的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出這個(gè)球的重力；
（2）根據(jù)題目所給條件，計(jì)算出此球的平均密度，與所給的密度進(jìn)行對(duì)比．如果相同，則說(shuō)明是實(shí)心球，如果不相同，則說(shuō)明是空心球；
（3）根據(jù)阿基米德原理求出此球浸沒(méi)在水中如圖位置時(shí)受到的浮力，根據(jù)浮力與重力的大小關(guān)系判斷金屬球?qū)��?huì)處于什么狀態(tài)．

解答：解：（1）這個(gè)球的重力為G=mg=8kg×10N/kg=80N；
（2）球的密度為ρ=

m

V

=

8kg

4×10-3m3

=2×10³kg/m³＜4×10³kg/m³，
所以此球是空心的．
（3）此球浸沒(méi)在水中如圖位置時(shí)受到的浮力為F=ρgV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-3m³=40N＜G，
所以合金球會(huì)處于下沉狀態(tài)．
答：這個(gè)球的重力為80N；這個(gè)球是空心的；金屬球?qū)��?huì)處于下沉狀態(tài)．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及到了重力的計(jì)算、浮力的計(jì)算和物體的浮沉條件的應(yīng)用、密度的計(jì)算和空心問(wèn)題，綜合性較強(qiáng)，但都是基礎(chǔ)知識(shí)，所以難度不大．