Question

【題目】已知某實心小球是由下表中所列塑料材料中的一種制成的。

為了鑒別該小球究竟是由其中哪一種塑料制成的，某同學設計并進行了以下實驗：

a．把該小球放入盛有足夠多酒精的量杯中，松手后，當小球處于平衡狀態時，發現量杯內的液面由60mL處升高到90mL處（已知酒精的密度是0.8×103kg/m3〕；

b．再把該小球放入另一只盛有足夠多水的量杯中，松手后，當小球處于平衡狀態時，發現量杯內的水由60mL處升高到87mL處。（g取10N/kg）

請你由以上實驗數據，回答下列問題：

（1）塑料小球在酒精中受到的浮力為_______。

（2）組成該小球的材料是_______。

Answer 1

【答案】0.24N聚丙烯

【解析】

小球在酒精中靜止不動時，V1排＝90cm3-60cm3＝30cm3，受到的浮力F1浮＝ρ酒精gV1排＝800kg/m3×10N/kg×30×10-6m3＝0.24N；小球在水中靜止不動時，V2排＝87cm3-60cm3＝27cm3，受到的浮力F2浮＝ρ水gV2排＝1000kg/m3×10N/kg×27×10-6m3＝0.27N．討論：（1）如果小球在酒精中漂浮，則它在水中一定液漂浮．小球在酒精和水中的浮力應相等，但F1浮<F2浮．故小球不可能在酒精中漂浮；（2）如果小球在酒精中懸浮，則它在水中應漂浮，小球在酒精和水中的浮力應相等，但F1浮<F2浮．故小球不可能在酒精中懸浮．所以小球在酒精中肯定沉底，則V球＝V1排＝30cm3；小球在水中的V2排＝27cm3<V球，說明小球在水中漂浮．故G球＝m球g＝F2浮＝0.27N，m球＝0.027kg； ρ球＝＝0.9×103kg/m3．查表可得小球聚丙烯制成．