Question

在研究物體的浮沉條件實(shí)驗(yàn)中，小聰同學(xué)將雞蛋放入裝有密度為1.1×10³kg/m³鹽水的量筒中，如圖所示，雞蛋恰好能處于靜止?fàn)顟B(tài)，測得雞蛋排開鹽水的體積是5×10^-5m³ 
（1）該雞蛋所受浮力是多少？
（2）該雞蛋的重力是多少？
（3）請說出使雞蛋下沉的可行方案．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)阿基米德原理算出雞蛋的浮力；
（2）因?yàn)殡u蛋處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以雞蛋所受的重力等于浮力；
（3）要讓雞蛋下沉，就需要使雞蛋所受的浮力減小，當(dāng)浮力小于重力時(shí)，雞蛋就會(huì)下沉．根據(jù)阿基米德原理可知，在V_排不變的情況下，減小鹽水的密度就可以減小雞蛋的浮力，而要減小鹽水的密度，應(yīng)該給量筒中加水．

解答：解：（1）雞蛋受到的浮力是
F_浮=ρ_液gV_排=1.1×10³kg/m³×9.8N/kg×5×10^-5m³=0.539N．
（2）雞蛋處于懸浮狀態(tài)：F_浮=G，
雞蛋的重力G=0.539N．
（3）由題意知，要讓雞蛋下沉，就需要減小雞蛋受到的浮力，當(dāng)浮力小于重力時(shí)，雞蛋就會(huì)下沉．
 根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排可知，物體在液體中所受的浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)．當(dāng)V_排不變時(shí)，F(xiàn)_浮與ρ_液成正比，所以要減小雞蛋的浮力，可減小鹽水的密度，而要減小鹽水的密度，應(yīng)該向量筒中加水．當(dāng)加水以后，鹽水的密度就會(huì)減小，雞蛋受到的浮力就會(huì)減小，雞蛋就會(huì)下沉．
答：（1）該雞蛋所受浮力是0.539N．
（2）該雞蛋的重力是0.539N．
（3）向量筒內(nèi)加水并攪拌，直到雞蛋下沉．

點(diǎn)評：本題主要考查學(xué)生對物體浮沉條件和阿基米德原理的掌握，一定要牢記物體的浮沉條件：上浮，F(xiàn)_浮＞G；懸浮，F(xiàn)_浮=G；下沉，F(xiàn)_浮＜G．