Question

8．重為5N的鐵球，體積為0.69dm³，輕輕放入盛滿水容器中，待球靜止后球處于什么狀態(tài)？球受到的浮力為多少N若將此球放入酒精中靜止能排出酒精的質(zhì)量是多少g．

Answer 1

分析 知道物體的體積，則由阿基米德原理可求得它全部浸沒水中時的浮力大��；則根據(jù)物體的浮沉條件可判斷物體的狀態(tài)，從而可確定浮力的大�。�把這個鐵球放入水中后，只有先分析球最后靜止在什么位置，是沉在水底還是懸浮在水中或是漂浮在水面，才能正確求出它受到的浮力．

解答 解：（1）若將鐵球浸沒在水中，則V_排=V_球=0.69dm³=0.69×10^-3m³，
則鐵球浸沒水中時受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.69×10^-3m³=6.9N；
由于鐵球重力G=5N，則F_浮＞G，
所以鐵球在水中靜止后處于漂浮狀態(tài)，所受浮力F_浮=G=5N．
（2））若將鐵球浸沒在酒精中，則V_排=V_球=0.69dm³=0.69×10^-3m³，
則鐵球浸沒酒精中時受到的浮力：
F_浮′=ρ_水gV_排=0.8×10³kg/m³×10N/kg×0.69×10^-3m³=5.52N；
由于鐵球重力G=5N，則F_浮′＞G，
所以鐵球在酒精中靜止后處于漂浮狀態(tài)，所受浮力F_浮′=G=5N．
根據(jù)F_浮=G_排=m_排g可得：
m_排=$\frac{{F}_{浮}}{g}$=$\frac{5N}{10N/kg}$=0.5kg=500g．
答：鐵球輕輕放入盛滿水容器中，待球靜止后球處于漂浮狀態(tài)，鐵球受到的浮力為5N，若將此球放入酒精中靜止能排出酒精的質(zhì)量是500g．

點評 本題考查物體沉浮狀態(tài)的判斷以及阿基米德原理的直接應(yīng)用，同時要注意根據(jù)物體的浮沉條件判斷物體的狀態(tài)，再確定所受浮力的大�。�