Question

10．如圖所示為小海在家探究雞蛋受到的浮力大小于哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)．請仔細(xì)觀察圖示并回答下列問題：
（1）分析A、B兩圖可知，B圖中雞蛋受到的浮力是0.5N．
（2）求出這個雞蛋的體積．
（3）若小海需要用到溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的食鹽溶液來實(shí)驗(yàn)，需將300g25%的食鹽溶液稀釋為15%的食鹽溶液，則需要加水的質(zhì)量為多少？

Answer 1

分析 （1）從圖中讀出雞蛋在空氣中的重力與浸沒在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)稱重法計(jì)算出浮力；
（2）知道雞蛋受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理求出雞蛋排開水的體積即為雞蛋的體積；
（3）加水稀釋時(shí)，加水前后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量不變，根據(jù)這一等量關(guān)系，可由25%的溶液的質(zhì)量計(jì)算出加水稀釋過程中所需要加入水的質(zhì)量．

解答 解：（1）由A圖可知雞蛋的重力G=0.6N，由圖B可知雞蛋浸沒水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F′=0.1N，
則B圖中雞蛋受到的浮力：
F_浮=G-F′=0.6N-0.1N=0.5N；
（2）因雞蛋完全浸沒時(shí)排開水的體積和自身的體積相等，
所以，由F_浮=ρgV_排可得，雞蛋的體積：
V_雞蛋=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-5m³；
（3）設(shè)需要加入水的質(zhì)量為m，則
300g×25%=（300g+m）×15%
解得：m=200g．
答：（1）0.5；
（2）這個雞蛋的體積為5×10^-5m³；
（3）需要加水的質(zhì)量為200g．

點(diǎn)評 本題考查了浮力和體積、加水質(zhì)量的計(jì)算，利用阿基米德原理和稱重法求浮力、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量不變是關(guān)鍵．