Question

5．一個雞蛋質量55g，放入裝滿純水的燒杯中，沉入底部，排開0.5N的水，向燒杯中加鹽并攪拌使雞蛋懸浮．求：
（1）雞蛋在純水中所受的浮力；
（2）雞蛋的體積；
（3）雞蛋懸浮時鹽水的密度．

Answer 1

分析 （1）根據阿基米德原理，雞蛋受到的浮力等于雞蛋排開的水的重力；
（2）利用公式F_浮=ρ_液gV_排，可求出雞蛋的體積；
（3）當雞蛋懸浮時，鹽水的密度等于雞蛋的密度，據此可求出鹽水的密度．

解答 解：（1）根據阿基米德原理可知，雞蛋受到的浮力：F_浮=G_排=0.5N；
（2）由F_浮=ρ_水gV_排可知，雞蛋排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-5m³，
由于雞蛋浸沒在純水中，則雞蛋的體積：V=V_排=5×10^-5m³；
（3）因為雞蛋懸浮在鹽水中，
所以，ρ_鹽水=ρ_雞蛋=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.055kg}{5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1.1×10³kg/m³．
答：（1）雞蛋在純水中所受的浮力為0.5N；
（2）雞蛋的體積為5×10^-5m³；
（3）雞蛋懸浮時鹽水的密度為1.1×10³kg/m³．

點評 本題考查阿基米德原理和浮沉條件的應用，進行浮力的計算時，結合題目中給出的物理量選擇合適的公式，計算的過程中注意單位的換算．