Question

將一質量為1.8kg、密度為0.9×10³kg/m³的實心小球放入足量的酒精中，酒精密度ρ_酒精=0.8×10³kg/m³．
（1）小球在酒精中將會怎樣？浮力是多少？
（2）如果小球放入水中靜止時所受的浮力為多少？

Answer 1

分析：（1）比較小球密度和液體的密度的大小，判斷出小球在液體中的浮沉情況；
（2）小球漂浮或者懸浮時，受到的浮力等于它自身的重力；
（3）小球下沉時，先根據(jù)小球的質量和密度計算出小球的體積，即為排開液體的體積，再根據(jù)阿基米德原理計算出浮力．

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
小球排開酒精的體積等于小球自身的體積，即
V_排=V_球=

m球

ρ球

=

1.8kg

0.9×103kg/m3

=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：小球在酒精中將會下沉，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：小球放入水中靜止時所受的浮力為17.64N．

點評：計算物體在液體中受到的浮力時，要先判斷物體在液體中的浮沉情況，然后根據(jù)不同的情況計算浮力大小：
（1）下沉時，排開液體的體積等于自身的體積，即F_浮=ρ_液gV_排=ρ_液gV_物；
（2）漂浮或懸浮時，受到的浮力等于它自身的重力，即F_浮=G_物．