Question

15．在研究物體的浮沉條件的實(shí)驗(yàn)中，將一只雞蛋放在一杯水中浸沒．向水中不斷加鹽，直至鹽不能再溶解為止．雞蛋受到的浮力F隨鹽水密度ρ變化的圖象如圖所示．（已知 ρ_A=ρ_水）
（1）從燒杯側(cè)面觀察水中的雞蛋，所看到的是雞蛋正立的放大的虛（實(shí)/虛）像．
（2）當(dāng)鹽水的密度小于ρ_B時(shí)，雞蛋受到浮力小于雞蛋受到的重力，處于沉底（漂浮/懸浮/沉底）狀態(tài)．
（3）在鹽水的密度由ρ_B當(dāng)增大到ρ_c的過程中，雞蛋受到的浮力不變（變大/變小/不變）．
（4）若實(shí)驗(yàn)中雞蛋受到最大浮力為F₀，則實(shí)驗(yàn)過程中雞蛋受到的最小浮力F=$\frac{{ρ}_{A}}{{ρ}_{B}}$F₀．

Answer 1

分析 （1）裝滿水的玻璃杯相當(dāng)于凸透鏡，可以對(duì)物體成正立、放大的虛像．
（2）雞蛋沉底說明受到的浮力小于自身的重力；當(dāng)水中加鹽，食鹽溶化后，水的密度增大；雞蛋的體積不變，排開水的體積不變，根據(jù)阿基米德原理可知雞蛋受到的浮力增大，重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，在雞蛋上浮過程中，重力不變，根據(jù)物體的浮沉條件進(jìn)行解答．

解答 解：（1）裝滿水的玻璃杯相當(dāng)于凸透鏡，它對(duì)水中的雞蛋成正立、放大的虛像．
（2）由圖可知：當(dāng)鹽水的密度小于ρ_B時(shí)，雞蛋受到浮力，隨著鹽水的密度的增大而變大，但還沒有達(dá)到浮力的最大值，則雞蛋受到浮力小于雞蛋受到的重力，處于沉底狀態(tài)．
（3）由圖可知：在鹽水的密度由ρ_B增大到ρ_c的過程中，雞蛋受到的浮力不變．
（4）當(dāng)鹽水的密度等于ρ_B時(shí)，雞蛋受到浮力最大，由于鹽水的密度再增大，而浮力保持不變，所以根據(jù)F_浮=ρ_液V_排g可知，V_排是減小，會(huì)小于雞蛋的體積，即雞蛋開始處于漂浮狀態(tài)；
由此可知：當(dāng)鹽水的密度等于ρ_B時(shí)，雞蛋處于懸浮狀態(tài)；則雞蛋重力G=F₀，
根據(jù)阿基米德原理可知雞蛋的體積為V=V_排=$\frac{{F}_{0}}{{ρ}_{B}g}$，
根據(jù)阿基米德原理可知排開鹽水的體積相同的條件下，鹽水的密度最小時(shí)，受到的浮力最小；
即受到的最小浮力F=ρ_AV_排g=ρ_A×$\frac{{F}_{0}}{{ρ}_{B}g}$×g=$\frac{{ρ}_{A}}{{ρ}_{B}}$F₀．
故答案為：（1）虛；（2）小于；沉底；（3）不變；（4）$\frac{{ρ}_{A}}{{ρ}_{B}}$F₀．

點(diǎn)評(píng) 本題考查讀圖能力和物體浮沉條件的應(yīng)用，根據(jù)物體浮力隨液體密度的變化判斷出排開液體的體積變化，由此判斷物體的浮與沉狀態(tài)．