题目内容
一物体放入盛满酒精的烧杯中,溢出10g酒精,那么放入盛满水的烧杯中溢出水的质量为( )
分析:因不知此物体的密度与水的密度关系,因此根据物体的浮沉条件从以下几种情况分析
①当ρ物>ρ水,此物体放入盛满水的烧杯中将下沉,根据阿基米德原理可知,物体排开酒精的重力就等于物体在酒精中受到的浮力,排开的水的重力就等于物体在水中受到的浮力,前后不变的是物体的体积,根据阿基米德原理可判断从杯中溢出水的质量.
②当ρ物=ρ水,此物体放入盛满水的烧杯中将悬浮,F浮=G排=G物.
③当ρ物<ρ水,此物体放入盛满水的烧杯中将上浮,最后漂浮,则F浮=G排=G物.
①当ρ物>ρ水,此物体放入盛满水的烧杯中将下沉,根据阿基米德原理可知,物体排开酒精的重力就等于物体在酒精中受到的浮力,排开的水的重力就等于物体在水中受到的浮力,前后不变的是物体的体积,根据阿基米德原理可判断从杯中溢出水的质量.
②当ρ物=ρ水,此物体放入盛满水的烧杯中将悬浮,F浮=G排=G物.
③当ρ物<ρ水,此物体放入盛满水的烧杯中将上浮,最后漂浮,则F浮=G排=G物.
解答:解:
①当ρ物>ρ水,根据公式F浮=ρgV排可知,物体浸没在酒精和水中排开液体的体积不变,但水的密度大于酒精的密度,所以排开水的重力就大于排开酒精的重力,
由公式m=
可知,排开水的质量大于排开酒精的质量,所以从杯中溢出水的质量大于10g.
②当ρ物=ρ水,此物体放入盛满水的烧杯中将悬浮,F浮=G排=G物.由公式m=
可知,排开水的质量等于排开酒精的质量,所以从杯中溢出水的质量等于10g.
当ρ物<ρ水,此物体放入盛满水的烧杯中会漂浮,F浮=G排,则由公式m=
可知,排开水的质量等于排开酒精的质量,所以从杯中溢出水的质量等于10g.
综上分析,此物体放入盛满水的烧杯中溢出水的质量大于或等于10g,即不小于10g.
故选D.
①当ρ物>ρ水,根据公式F浮=ρgV排可知,物体浸没在酒精和水中排开液体的体积不变,但水的密度大于酒精的密度,所以排开水的重力就大于排开酒精的重力,
由公式m=
G |
g |
②当ρ物=ρ水,此物体放入盛满水的烧杯中将悬浮,F浮=G排=G物.由公式m=
G |
g |
当ρ物<ρ水,此物体放入盛满水的烧杯中会漂浮,F浮=G排,则由公式m=
G |
g |
综上分析,此物体放入盛满水的烧杯中溢出水的质量大于或等于10g,即不小于10g.
故选D.
点评:本题考查阿基米德原理的应用,难点是知道前后不变的是物体的体积,也就是排开的液体的体积.物体漂浮时能灵活运用F浮=G排=G物是本题的关键.此题因不知此物体的密度与水的密度关系,因此根据物体的浮沉条件要分类讨论,也给此题带来一定的难度.
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