小明在做有关浮力的实验中，测得装满水的溢水杯重力为4.8N，空小桶重力为0.2N，把它们放在水平桌面上，如图甲所示．再将一个质量为400g的小球轻轻放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的

Question

小明在做有关浮力的实验中，测得装满水的溢水杯重力为4.8N，空小桶重力为0.2N，把它们放在水平桌面上，如图甲所示．再将一个质量为400g的小球轻轻放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入小桶，如图乙所示．将装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，静止时测力计的示数敷如图丙所示．取g=10N/kg，ρ_水=1.0×l0³ kg/m³．求：

（1）若溢水杯与桌面的接触面积为50cm²，放入小球前，装满水的溢水杯对桌面的压强．
（2）小球浸没在水中时所受的浮力．
（3）小球的密度．

Answer 1

（1）溢水杯对桌面的压强：p=(F)/(S)=(4.8N)/(50×10-4m2)=960Pa；
（2）由图丙可知：G_总=0.7N
小球浸没在水中时所受的浮力：F_浮=G_排=G_总-G_桶=0.7N-0.2N=0.5N
（3）由F_浮=G_排=ρ_水gV_排得
V_排=(F浮)/(ρ水g)=(0.5N)/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=5×10^-5m³
因为小球在水中浸没，所以V_球=V_排=5×10^-5m³
小球的密度：ρ_球=(m球)/(V球)=(400×10-3kg)/(5×10-5m3)=8×10³kg/m³
答：（1）装满水的溢水杯对桌面的压强为960Pa．
（2）小球浸没在水中时所受的浮力为0.5N．
（3）小球的密度为8×10³kg/m³．