Question

【题目】宜昌本地近期大量上市了夏橙，质量为0.20kg的夏橙漂浮在水中时，刚好有 的体积位于水面之上，如图所示．（g取10N/kg，水的密度1.0×103kg/m3）
（1）该夏橙排开水的体积是多大？
（2）该夏橙的密度是多少？
（3）要想夏橙恰能悬浮在某物质的水溶液中，是应该向水中加酒精还是加食盐？（ρ酒精=0.8×103kg/m3）

Answer 1

【答案】
（1）解：因为夏橙漂浮在水中，

所以夏橙受到的浮力：F浮=G=mg=0.20kg×10N/kg=2N；

由F浮=ρ水gV排可得，夏橙排开水的体积：

V排= = =2×10﹣4m3；

答：该夏橙排开水的体积是2×10﹣4m3；

（2）解：漂浮时夏橙有 的体积位于水面之上，则V排= V，

所以，夏橙的体积：V= V排= ×2×10﹣4m3= ×10﹣4m3，

夏橙的密度：

ρ= = =0.9×103kg/m3；

答：该夏橙的密度是0.9×103kg/m3；

（3）解：要使夏橙悬浮，应向杯中加入适量的酒精，因为酒精的密度小于水的密度，加入酒精后，液体密度趋近于夏橙的密度，达到ρ液=ρ夏橙时，夏橙便可处于悬浮状态．

答：要想夏橙恰能悬浮在某物质的水溶液中，应该向水中加酒精

【解析】（1）知道夏橙的质量，利用重力公式求出夏橙的重，根据物体漂浮的条件求出受到的浮力，根据阿基米德原理求出夏橙排开水的体积；（2）已知夏橙排开水的体积即为浸入水中的体积，进一步求出夏橙的体积，然后根据密度公式求出夏橙的密度；（3）当物体的密度等于液体的密度时物体处于悬浮状态，要使处于漂浮状态的夏橙悬浮，应减小液体的密度，也就是加入适量的酒精．
【考点精析】关于本题考查的密度的计算和阿基米德原理，需要了解密度公式：ρ = m/v；阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排才能得出正确答案．