Question

19．小紅把一蘋果放入燒杯中并加入少量的水，但蘋果沒有浮起來，如圖A所示；她繼續加入水蘋果終于浮起來了，如圖B所示；小紅再加入更多的水，蘋果浮得更高了，如圖C所示．若蘋果在A、B、C三圖中受到的浮力為F_A、F_B、F_C，則F_A＜F_B，F_B=F_C．若圖B中蘋果露出水面部分為總體積的$\frac{1}{5}$，則蘋果的密度為0.8×10³kg/m³（ρ_水=1.0×10³kg/m³）．

Answer 1

分析 （1）分析圖示情景，應用浮力公式和物體浮沉條件判斷蘋果受到的浮力大小關系；
（2）根據物體漂浮，浮力等于重力，利用G=mg、ρ=$\frac{m}{g}$和F_浮=ρ_水gV_排列出等式，求解蘋果的密度．

解答 解：（1）由圖A、B所示實驗可知，水的密度一定，在圖A中排開水的體積較小，由F_浮=ρ_水gV_排可知，在A圖中受到的浮力小于在B圖中受到的浮力，即F_A＜F_B；
由圖B、C所示實驗可知，蘋果均漂浮在水面上，所以浮力都等于其重力，即F_B=F_C．
（2）圖B中蘋果漂浮，則F_B=G，
設蘋果的體積為V，則排開水的體積為V_排=（1-$\frac{1}{5}$）V，
根據G=mg、ρ=$\frac{m}{g}$和F_浮=ρ_水gV_排可得：
ρ_水g（1-$\frac{1}{5}$）V=ρVg，
即1×10³kg/m³×$\frac{4}{5}$=ρ×10N/kg，
解得，ρ=0.8×10³kg/m³．
故答案為：＜；=；0.8×10³．

點評 此題考查物體浮沉條件及其應用，阿基米德原理和密度的計算，同時涉及到重力和密度公式的應用，根據物體漂浮，浮力等于重力，利用G=mg、ρ=$\frac{m}{g}$和F_浮=ρ_水gV_排列出等式是解答此題的關鍵．