专题浮力相关的物体实心空心问题

专题：浮力相关的物体实心空心问题

[例1] 一个密封的空心球浮在水面上时，露出水面的体积是总体积的2/5，若在空腔内注入100克水，空心球恰好可停在水中的任意位置，这个球的体积多大？

解析：根据题意可先画出球的受力示意图，根据已知条件，空球漂浮，装水后悬浮，列出两个等式进行计算。

答案：空球漂浮时。V V V V V V 5

352=-=-=露浮 球浮G F =。

球水排水浮G V g gV F =⨯==5

3ρρ（1） 注入水后。V V =排 球悬浮水球浮

G G F +='，水球水浮G G gV F +=='ρ（2） （2）－（1）：水水水水浮浮

G V g V g gV F F =⨯=-=-'5253ρρρ 所以33250/1210052552cm cm g g g

g m g G V =⨯⨯==⨯=水水水水

ρρ 拓展延伸：解答物理习题，要了解物理过程，配以物体受力示意图，会加深对题意的理解，本题亦可

理解为潜水艇的工作原理，潜水艇在水中，当排出一点水后，因为潜水艇体积不变，受浮力不变，

总浮G F >，潜水艇上浮，最后呈漂浮状态，漂浮在水面时，逐渐向水舱中注水，潜水艇下沉，最后全部没入水中。由此可见，同学们在做完题时，一定要学会思维的拓展与延伸，学会举一反三。

1．如图所示，质量相等的A ．B ．C 三个小球，放在同一液体中，结果A 球漂浮，B 球悬浮，C 球下沉到容器底部，下列说法中正确的是 （ ）

A ．如果三个小球都是空心的，则它们的体积可能相等

B ．如果三个小球的材料相同，则A ．B 两球一定是空心的

C ．如果三个小球都是空心的，则它们所受浮力的大小关系

为F A ＞F B ＞F C

D ．如果三个小球都是实心的，则它们密度的大小关系为ρA

＞ρB ＞ρC

1、一空心铜球，质量为89g ，将其浸没在水中时，恰好悬浮，则铜球空心部分体积为（ ） (ρ铜=8.9×103kg/m3)。

2．（6分）把一个外观体积为17.8cm3的空心铜球放入水中，它恰好处于悬浮状态，已知铜的密度是8.9×103kg/m3，g取10N/kg。求：

（1）空心铜球的重力；（2）铜球空心部分的体积。（空实心，典型问题）

14.（2016自编题）某一物体的体积为100cm3，质量为80g的铜球，把它浸没在水中后放手，它将（选填“上浮”或“下沉”或“悬浮”），它静止时所受的浮力为 N，若为空心，该铜球空心部分加_________g 水银能使该铜球悬浮.（水的密度为1×103Kg/m3，g取10N/kg，铜的密度是8.9×103kg/m3，水银的密度是13.6×103kg/m3）