Question

如圖所示，某興趣小組在研究馬鈴薯在水中的浮沉情況時，通過往水中加鹽，終于使馬鈴薯漂浮在水面上．由于時間關系，當時并沒有及時收拾實驗器材，幾天后他們來收拾器材時，驚奇地發現原來浮在水面的馬鈴薯又都沉在容器底部，他們決定對這一現象進行研究．對此現象，他們提出了以下幾種猜想：
猜想1：可能由于水的蒸發，鹽水的密度變大，導致馬鈴薯下沉；
猜想2：可能是馬鈴薯在鹽水中浸泡幾天后質量變大，導致馬鈴薯下沉；
猜想3：可能是馬鈴薯在鹽水中浸泡幾天后體積變小，導致馬鈴薯下沉；
經過一番討論，他們馬上否定了猜想1，你認為他們否定的理由是：

 

．
接著他們就猜想2和猜想3進行了如下的實驗操作：
（1）取三塊馬鈴薯，編上A、B、C號，分別測出其質量和體積；
（2）配制一大杯鹽水；
（3）將三塊馬鈴薯放在鹽水中，使其漂浮，幾天后發現馬鈴薯都沉在容器底部，將其撈出、擦干，分別測出其質量和體積．
實驗數據如表：

馬鈴薯的編號	質量/g		體積/cm3
	放入鹽水前	在鹽水中下沉后	放入鹽水前	在鹽水中下沉后
A	44.8	39.2	40	33
B	56.1	48.8	50	41
C	77.3	67.9	69	57

請分析上述實驗數據后回答：
猜想2是

 

（選填：“正確”或“錯誤”）的；
猜想3是

 

（選填：“正確”或“錯誤”）的；
你認為導致馬鈴薯下沉的原因是：

 

．

Answer 1

分析：物體在液體中的浮沉取決于物體所受的浮力與重力大小關系．
漂�。篎_浮=G（因為漂浮時V_排＜V_物，所以ρ_液＞ρ_物）；
下沉：F_浮＜G（因為浸沒在液體中下沉時V_排=_物，所以ρ_液＜ρ_物）；
懸浮：F_浮=G（因為懸浮時V_排=V_物，所以ρ_液=ρ_物）；
上�。篎_浮＞G（因為浸沒在液體中上浮時V_排=V_物，所以ρ_液＞ρ_物）．
解答本題可根據浮沉條件去分析．

解答：解：開始時，馬鈴薯漂浮在水面上，所以F_浮=G，則ρ_液gV_排=ρ_物gV_物．
  猜想1認為可能是鹽水的密度變大造成馬鈴薯下沉，如果是鹽水密度增大，則馬鈴薯受到的浮力會增大，馬鈴薯就會上浮而不是下沉．
  由表格中數據可知，馬鈴薯放在鹽水中過幾天后，質量會減小，所以猜想2是錯誤的．
  因為馬鈴薯放入鹽水中過幾天后，都下沉了，所以F_浮＜G，則ρ_液gV_排＜ρ_物gV_物，
  因為下沉時，V_排=V_物，所以ρ_液＜ρ_物，那么我們也可以根據液體密度和物體密度的大小關系來判斷物體的浮沉情況．
  由放入鹽水前的質量和體積，我們可算出放入前馬鈴薯的密度是ρ=

44.8g

40cm3

=1.12g/cm³，計算序號B和C的密度也同樣是1.12g/cm³；
  由放入鹽水后的質量和體積，我們可算出此時馬鈴薯的密度是ρ′=

39.2g

33cm3

≈1.19g/cm³，計算序號B和C的密度也同樣是1.19g/cm³．
  從表格中數據和計算結果來看，馬鈴薯放入鹽水中幾天后，馬鈴薯的質量和體積都減小了，但馬鈴薯的密度卻是變大的，當馬鈴薯的密度大于鹽水的密度時，馬鈴薯就會在鹽水中下沉．
故答案為 鹽水密度增大，馬鈴薯會上浮而不會下沉，與現象不符；
錯誤；正確；
由表中數據分析馬鈴薯的密度增大，大于鹽水的密度，導致馬鈴薯下沉．

點評：本題考查了學生對阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和理解，在運用物體浮沉條件分析時，我們也可以根據液體密度和物體密度的大小關系進行判斷．