Question

我們來對物體浮沉現(xiàn)象進行探究把一截圓柱體蠟燭豎直放入水中，發(fā)現(xiàn)蠟燭漂浮在水面上（如圖所示）．
（1）若要使蠟燭處于懸浮狀態(tài)，應(yīng)該加入適量的食鹽還是加入適量的酒精？請說明理由．
（2）蠟燭漂浮在水中時，測得露出水面的體積為總體積的，求蠟燭的密度是多大．

Answer 1

【答案】分析：題目考查了物體的浮沉條件，現(xiàn)蠟燭處于漂浮狀態(tài)，要讓蠟燭出于懸浮狀態(tài)，可以讓液體密度減小，也就是加入適量的酒精．而在第二問中求蠟燭的密度，利用蠟燭處于平衡狀態(tài)，浮力大小等于重力大小，以及V_物和V_排的關(guān)系，便可求出蠟燭與水密度的關(guān)系，進而求出蠟燭的密度．
解答：解：（1）要使蠟燭懸浮于水中，應(yīng)向杯中加入適量的酒精．因為酒精的密度小于水，
加入酒精后，液體密度趨近于蠟燭，達到ρ_液=ρ_蠟時，蠟燭便可處于懸浮狀態(tài)．
（2）設(shè)蠟燭的密度為ρ_蠟，體積為V_蠟，依題意有
V_排=（1-），①
F_浮=ρ_水gV_排，②
G_蠟=ρ_蠟gV_蠟，③
蠟燭浮于水中時，根據(jù)二力平衡條件：
F_浮=G_蠟，④
把①②③代入④得，

答：（1）應(yīng)加入酒精，因為酒精密度小于水，當加入酒精后使液體密度等于蠟燭的密度，蠟燭便可處于懸浮狀態(tài)；
（2）蠟燭的密度為ρ_蠟=0.9×10³kg/m³．
點評：本題目比較有探究性，根據(jù)所學(xué)知識去解決實際問題，而在第二問中則利用已知的條件，找一個等量關(guān)系式，找到等量關(guān)系式題目便可迎刃而解了．