Question

將一個質量為300g、體積為500cm³的小球浸沒在酒精中，它受到的浮力大小為多少？小球在酒精中是上浮還是下沉？小球靜止時，受到的浮力為多少牛？（取g=10N/kg，ρ_酒精=0.8×10³kg/m³，）

Answer 1

解：（1）小球浸沒時，排開排開酒精的體積和本身的體積相等，
根據阿基米德原理可知，小球受到的浮力：
F_浮=ρ_酒精gV_排=ρ_酒精gV=0.8×10³kg/m³×10N/kg×500×10^-6m³=4N；
小球受到的重力：
G=mg=300×10^-3kg×10N/kg=3N，
∵F_浮＞G，
∴小球在酒精中是上浮；
（2）小球靜止時，處于漂浮狀態，
則小球受到的浮力：
F_浮′=G=3N．
答：小球浸沒在酒精中受到的浮力為4N，小球在酒精中上浮，小球靜止時受到的浮力為3N．
分析：（1）小球浸沒在酒精中時排開酒精的體積和本身的體積相等，根據阿基米德原理求出受到的浮力，再根據G=mg求出受到的浮力，比較小球受到的浮力和重力的關系判斷小球的狀態；
（2）小球浸沒時受到的浮力大于重力，則小球上浮，最終靜止時小球漂浮在酒精液面上，根據漂浮的條件求出小球受到的浮力．
點評：本題考查了阿基米德原理、重力公式和物體浮沉條件的應用，關鍵是知道物體浸沒時排開液體的體積和本身的體積相等，計算過程要注意單位的換算．