Question

11．如圖，這個(gè)8千克的實(shí)心球體，此時(shí)在20℃飽和食鹽水中漂�。ㄆ�浮、懸浮、下沉），
（1）它受到的浮力有多大？（ρ_液=1.1×10³kg/m³）
（2）如果浸入的體積占物體體積的$\frac{4}{5}$，那么這個(gè)球的密度為多大？
（3）你有什么辦法能讓這個(gè)球再浮起來(lái)些嗎？

Answer 1

分析 由題圖得出實(shí)心球在食鹽水中的狀態(tài)．
（1）由于實(shí)心球漂浮，實(shí)心球受到的浮力等于其重力，利用F_浮=G=mg求解；
（2）當(dāng)浸入的體積占物體體積的$\frac{4}{5}$，即V_排=$\frac{4}{5}$V，而F_浮=G，即ρ_液V_排g=ρ_球Vg，據(jù)此求實(shí)心球體的密度；
（3）讓這個(gè)球再浮起來(lái)，還是漂浮，受到的浮力不變，就要使球排開鹽水的體積變小，由F_浮=ρ_液V_排g可知，就要增大鹽水的密度．

解答 解：由圖知，實(shí)心球在食鹽水中漂�。�
（1）因?yàn)閷?shí)心球漂浮，
所以實(shí)心球受到的浮力：F_浮=G=mg=8kg×10N/kg=80N；
（2）當(dāng)浸入的體積占物體體積的$\frac{4}{5}$，即V_排=$\frac{4}{5}$V，
因?yàn)閷?shí)心球漂浮，所以F_浮=G，
而F_浮=ρ_液V_排g，G=ρ_球Vg，
所以有：ρ_液V_排g=ρ_球Vg，
即：ρ_液×$\frac{4}{5}$Vg=ρ_球Vg，
所以，ρ_球=$\frac{4}{5}$ρ_液=$\frac{4}{5}$×1.1×10³kg/m³=0.88×10³kg/m³；
（3）要讓這個(gè)球再浮起來(lái)些，最終還是漂浮，受到的浮力不變，就要使球排開鹽水的體積變小，由F_浮=ρ_液V_排g可知，就要增大鹽水的密度；采取的方法：提高鹽水的溫度，再加鹽，從而增大食鹽水的密度．
故答案為：漂��；
（1）實(shí)心球體受到的浮力為80N；
（2）如果浸入的體積占物體體積的$\frac{4}{5}$，那么這個(gè)球的密度為0.88×10³kg/m³；
（3）方法為：提高鹽水的溫度，再加鹽，從而增大食鹽水的密度．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了重力公式、密度公式、物體浮沉條件、阿基米德原理的應(yīng)用，難點(diǎn)在第三問，關(guān)鍵是知道提高食鹽水的濃度可以增大食鹽水的密度．