Question

15．小希在學習了密度和浮力的相關知識后，利用自制的量筒和其他實驗器材按照如圖所示的步驟進行了實驗．請結合圖提供的信息，計算：

（1）雞蛋在水中受到的浮力．
（2）雞蛋的密度．

Answer 1

分析 （1）求出雞蛋浸沒時排開水的體積，根據(jù)阿基米德原理公式F_浮=ρ_水gV_排可求浮力；
（2）由圖1、3求出雞蛋漂浮在鹽水上時排開鹽水的體積，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理求出雞蛋的重力，利用G=mg=ρVg即可求出雞蛋密度．

解答 解：（1）由圖1、2可知：雞蛋浸沒于水中排開水的體積：
V_排1=V₂-V₁=450mL-400mL=50mL=50cm³=5×10^-5m³，
雞蛋受到的浮力：
F_浮1=ρ_水gV_排1=1×10³kg/m³×9.8N/kg×5×10^-5m³=0.49N．
（2）由圖1、3可知雞蛋漂浮在鹽水上時排開鹽水的體積V_排2=V₃-V₁=448mL-400mL=48mL=48cm³=4.8×10^-5m³，
由圖4可知：鹽水密度ρ_鹽水=1.25×10³kg/m³，
雞蛋的體積V=V_排1=5×10^-5m³，
所以根據(jù)漂浮條件可知：雞蛋的重力G=F_浮2=ρ_鹽水gV_排2=1.25×10³kg/m³×9.8N/kg×4.8×10^-5m³=0.588N．
由G=mg=ρVg可得：
雞蛋密度ρ=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{0.588N}{5×1{0}^{-5}{m}^{3}×9.8N/kg}$=1.2×10³kg/m³．
答：（1）雞蛋在水中受到的浮力為0.49N．
（2）雞蛋的密度為1.2×10³kg/m³．

點評 本題考查學生對漂浮條件和阿基米德原理的掌握和運用，利用好隱含條件“物體浸沒時排開水的體積等于物體的體積”．