设:盒子体积V1,球体积V2,密度ρ,水密度ρ水,球和盒子质量m。
图1:ρ水gV1=2mg
图2:5/6xρ水gV1+ρ水gV2=2mg,得:V2=1/6V1
F=20N 分析小球的受力:F+ρ水gV2=mg,mg=30N,V1=0.006m³
(1)所以ρ水gV2=1/3mg,假如和小球等体积的水球质量为M
那么ρ水gV2=Mg,得:1/3mg=Mg,m=3M,因为体积相等,所以密度是水的3倍。ρ=3ρ水=3000kg/m³
(2)因为ρ水gV1=2mg,所以1/2xρ水gV1=mg,所以剪断后露出体积V=1/2V1=0.003m³
甲:
F浮=2G (G小球重;G金属盒重)
ρ液gV盒=2G (1)
乙:
T+F浮1=G (2) (T是绳子拉力;F浮1是小球受到的浮力)
综合看
F浮1=ρ液gV露 (3) (V球=V露=0.2V盒)
代数求解(1)(2)(3)
V盒=6.67*10^-3 m^3
V球=4.11*10^-4m^2
m球=1.109kg