Question

12．一個重為0.6N的雞蛋放入一杯盛有300克溶質質量分數為20%的鹽水中，雞蛋處于漂浮狀態．請回答下列問題：
（1）雞蛋排開鹽水的體積是多少？（鹽水密度約為1.2g/cm³）
（2）往這杯鹽水中不斷加水，該雞蛋受到的浮力將發生怎樣的變化？并詳細說明變化的原因．

Answer 1

分析 （1）已知雞蛋處于漂浮狀態，可知F_浮=G，由此可求得雞蛋排開鹽水的體積；
（2）往這杯鹽水中不斷加水，鹽水的密度變小，根據物體的浮沉條件分析．

解答 解：（1）已知雞蛋處于漂浮狀態，可知F_浮=G=0.6N，
由F_浮=ρ_鹽水gV_排可得，
雞蛋排開鹽水的體積V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{鹽水}g}$=$\frac{0.6N}{1.2×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-4m³；
（2）由雞蛋處于漂浮狀態，可知，雞蛋的密度小于鹽水的密度，往這杯鹽水中不斷加水，鹽水的密度變小，雞蛋的密度不變，當鹽水的密度等于雞蛋的密度時，雞蛋懸浮，此時浮力等于重力，繼續加水，鹽水的密度小于雞蛋的密度時，此時浮力小于重力，雞蛋下沉．故往這杯鹽水中不斷加水，該雞蛋受到的浮力開始不變，后來變小．
答：（1）雞蛋排開鹽水的體積是5×10^-4m³；
（2）往這杯鹽水中不斷加水，該雞蛋受到的浮力開始不變，后來變小．

點評 本題考查了阿基米德原理、物體的浮沉條件的應用，涉及到對實驗現象的分析，有難度．