某材料科學(xué)研究所研制出一種高分子聚合材料做成的小球,其質(zhì)量是90g,將其放入盛滿酒精的大燒杯中,從大燒杯中溢出的酒精有80g.已知酒精的密度ρ酒精=0.8×103kg/m3,(取g=10N/kg)
求:
(1)小球在酒精中受到的浮力;
(2)分析小球在酒精中的浮沉狀態(tài);
(3)小球的體積;
(4)小球的密度.
【答案】
分析:(1)浸在液體中的物體受到的浮力等于排開的液體受到的重力,已知小球排開酒精的質(zhì)量,可以得到其重力,等于小球受到的浮力;
(2)物體的浮沉條件是:F
浮>G,上;F
浮=G,懸;F
浮<G,下沉;
(3)已知酒精的密度和小球受到的浮力,利用公式V
排=
得到小球排開酒精的體積;
(4)已知小球的質(zhì)量和體積,利用公式ρ=
計算小球的密度.
解答:已知:m=90g=0.09kg m
排=80g=0.08kg ρ
酒精=0.8×10
3kg/m
3 g=9.8N/kg
求:(1)F
浮=?(2)G=?
解:
(1)小球受到的浮力為F
浮=G
排=m
排g=0.08kg×10N/kg=0.8N;
(2)小球受到的重力為G=mg=0.09kg×10N/kg=0.9N,
∵F
浮<G,∴小球在酒精中下沉;
(3)∵F
浮=ρ
液gV
排,小球下沉,
∴小球的體積:
V=V
排=
=
=10
-4m3;
(4)小球的密度:
ρ=
=
=0.9×10
3kg/m
3.
答:
(1)小球在酒精中受到的浮力為0.8N;
(2)小球在酒精中下沉;
(3)小球的體積為10
-4m3;
(4)小球的密度0.9×10
3kg/m
3.
點評:此題考查了密度公式、重力公式、物體浮沉體積和阿基米德原理的應(yīng)用,都是力學(xué)重要的公式或規(guī)律,其中小球位置的確定,相對困難一些.