【分析】
要解决这道题,可分三步思考:
1. 计算浮力:小球浸没在水中,排开水的体积等于小球自身体积,利用阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,代入已知数据就能求出浮力大小;
2. 确定浮力方向:浮力的方向是固定的,始终竖直向上;
3. 判断浮沉状态:比较小球受到的浮力与自身重力的大小,根据物体浮沉条件(浮力大于重力上浮、等于重力静止、小于重力下沉),判断放手后小球的运动状态。
【解析】
1. 计算小球受到的浮力:
因为小球浸没在水中,所以排开水的体积$V_{排}=V_{球}=1×10^{-4}\mathrm{ m}^{3}$,
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,代入$\rho_{水}=1×10^{3}\mathrm{ kg/m}^{3}$、$g=10\mathrm{ N/kg}$、$V_{排}=1×10^{-4}\mathrm{ m}^{3}$,
可得$F_{浮}=1×10^{3}\mathrm{ kg/m}^{3}×10\mathrm{ N/kg}×1×10^{-4}\mathrm{ m}^{3}=1\mathrm{ N}$;
2. 浮力的方向:浮力的方向为竖直向上;
3. 判断浮沉状态:
已知小球重力$G=1.1\mathrm{ N}$,由于$F_{浮}=1\mathrm{ N}<G=1.1\mathrm{ N}$,根据物体浮沉条件,当重力大于浮力时物体下沉,所以放手后小球将下沉。
【答案】
1;向上;下沉
【知识点】
阿基米德原理、浮力的方向、物体浮沉条件
【点评】
本题是浮力基础应用题,考查了阿基米德原理的计算、浮力方向的记忆及物体浮沉条件的判断,难度不大,只要牢记相关公式和规律,准确代入数据即可得出结果。
【难度系数】
0.8