Question

将一质量为1.8kg、密度为0.9×10³kg/m³的实心小球放入足量的酒精中，酒精密度ρ_酒精=0.8×10³kg/m³．
（1）小球在酒精中将会怎样？浮力是多少？
（2）如果小球放入水中静止时所受的浮力为多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）比较小球密度和液体的密度的大小，判断出小球在液体中的浮沉情况；
（2）小球漂浮或者悬浮时，受到的浮力等于它自身的重力；
（3）小球下沉时，先根据小球的质量和密度计算出小球的体积，即为排开液体的体积，再根据阿基米德原理计算出浮力．
解答：解：（1）小球的密度是0.9×10³kg/m³，酒精密度ρ_酒精=0.8×10³kg/m³；
∴小球在酒精中下沉
小球排开酒精的体积等于小球自身的体积，即
V_排=V_球===2×10^-3m³
小球受到的浮力：
F_浮=ρ_酒精gV_排=0.8×10³kg/m³×9.8N/kg×2×10^-3m³=15.68N
答：小球在酒精中将会下沉，浮力是15.68N．
（2）小球的密度是0.9×10³kg/m³，水密度ρ_水=1×10³kg/m³；
∴小球在水中漂浮
因此小球在水中受到的浮力等于其自身的重力，即
F_浮=G_球=mg=1.8kg×9.8N/kg=17.64N
答：小球放入水中静止时所受的浮力为17.64N．
点评：计算物体在液体中受到的浮力时，要先判断物体在液体中的浮沉情况，然后根据不同的情况计算浮力大小：
（1）下沉时，排开液体的体积等于自身的体积，即F_浮=ρ_液gV_排=ρ_液gV_物；
（2）漂浮或悬浮时，受到的浮力等于它自身的重力，即F_浮=G_物．