Question

10．有兩個完全相同的小物塊，將其中一塊輕輕放入盛滿水的大燒杯中，當A靜止后，有81g的水溢出，然后將另一塊輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中，靜止后，有72g的酒精溢出，則物塊在水中靜止時受到的浮力為0.81N，物塊的密度是0.9g/cm³（酒精的密度是0.8×10³kg/m³，g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道物塊A靜止時燒杯溢出水和酒精的質量，根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力，然后求出兩者浮力之比；
（2）①假設物塊A在水中和酒精中都漂浮時，受到的浮力等于自身重力，浮力之比應是1：1，所以假設不正確；
②假設物塊A都浸沒，則V_排=V_物，F(xiàn)_浮水=ρ_水gV，F(xiàn)_浮酒=ρ_酒gV，得浮力比為5：4，所以假設不正確；
③根據(jù)物體浮沉條件判斷出物體在水中漂浮，在酒精中浸沒，根據(jù)物體的浮沉條件和漂浮條件得出兩者受到的浮力之比，然后求出物塊A的密度

解答 解：
（1）由阿基米德原理可得，物體A受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=m_溢g，
則物塊A在水中和酒精中受到的浮力分別為：
F_浮水=m_溢水g=81×10^-3kg×10N/kg=0.81N，F(xiàn)_浮酒=m_溢酒g=72×10^-3kg×10N/kg=0.72N，
則F_浮水：F_浮酒=0.81N：0.72N=9：8；
（2）①若物體A在水中和酒精中都漂浮，
因漂浮時物體受到的浮力和自身的重力相等，且物體A的質量不變、重力不變，
所以，物體受到水和酒精的浮力相等，即F_浮水：F_浮酒=1：1，與題意不符；
②若物體A在水中和酒精中都浸沒，
則物體排開液體的體積和自身的體積相等，由F_浮=ρgV_排可知，它們受到的浮力之比：
F_浮甲：F_浮乙=ρ_水：ρ_酒精=1.0×10³kg/m³：0.8×10³kg/m³=5：4≠9：8，與題意不符；
③因水的密度大于酒精的密度，
所以，由①②可知，只能是A在水中漂浮，在酒精中浸沒，
所以，A受到水的浮力F_浮水=G_A=m_Ag=ρ_AVg，在酒精中受到的浮力F_浮酒=ρ_酒gV，
則F_浮水：F_浮酒=ρ_AVg：ρ_酒gV=9：8，
解得：ρ_A=$\frac{9}{8}$ρ_酒=$\frac{9}{8}$×0.8g/cm³=0.9g/cm³．
故答案為：0.81；0.9．

點評 本題考查了阿基米德原理和物體浮沉條件以及密度公式、重力公式的應用，會判斷物塊在酒精和水中的狀態(tài)是解題的關鍵