Question

在研究物體的浮沉條件時，將雞蛋放入裝有密度為1.1×10³kg/m³鹽水的量筒中，如圖所示，雞蛋處于懸浮狀態(tài)，雞蛋的密度________1.1×10³kg/m³（填“大于”、“小于”或“等于”）；若測得雞蛋排開鹽水體積為5×10^-5m³，雞蛋受到的浮力大小為________N；請說出使雞蛋下沉的可行方案：________．（g=10N/kg）

Answer 1

等于    0.55    向量筒內(nèi)加水并攪拌，直到雞蛋下沉
分析：（1）因為雞蛋處于懸浮狀態(tài)，所以雞蛋排開的鹽水體積和雞蛋的體積相同，所受的重力等于浮力，根據(jù)阿基米德原理和G=mg=ρVg即可比較的重力雞蛋的密度與鹽水密度大小的關(guān)系；
（2）要讓雞蛋下沉，就需要使雞蛋所受的浮力減小，當(dāng)浮力小于重力時，雞蛋就會下沉．根據(jù)阿基米德原理可知，在V_排不變的情況下，減小鹽水的密度就可以減小雞蛋的浮力，而要減小鹽水的密度，應(yīng)該給量筒中加水．
解答：（1）雞蛋的重力：G=mg=ρ_雞蛋V_雞蛋g，雞蛋受到的浮力是：F_浮=ρ_液gV_排，
因為雞蛋處于懸浮狀態(tài)，所以V_雞蛋=V_排，G=F_浮，
則ρ_雞蛋V_雞蛋g=ρ_液gV_排，
∴ρ_雞蛋=ρ_液=1.1×10³kg/m³，
（2）若V_排=5×10^-5m³，則：
雞蛋受到的浮力是：F_浮=ρ_液gV_排，=1.1×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-5m³=0.55N，
（3）由題意知，要讓雞蛋下沉，就需要減小雞蛋受到的浮力，當(dāng)浮力小于重力時，雞蛋就會下沉．
根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排可知，物體在液體中所受的浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)．當(dāng)V_排不變時，F(xiàn)_浮與ρ_液成正比，所以要減小雞蛋的浮力，可減小鹽水的密度，而要減小鹽水的密度，應(yīng)該向量筒中加水．當(dāng)加水以后，鹽水的密度就會減小，雞蛋受到的浮力就會減小，雞蛋就會下沉．
故答案為：等于；0.55；向量筒內(nèi)加水并攪拌，直到雞蛋下沉．
點評：本題主要考查學(xué)生對物體浮沉條件和阿基米德原理的掌握，一定要牢記物體的浮沉條件：上浮，F(xiàn)_浮＞G；懸浮，F(xiàn)_浮=G；下沉，F(xiàn)_浮＜G．