Question

【题目】小亮在学习了“浮力”之后，做了一个观察鸡蛋悬浮的实验。其主要操作步骤如下：如图所示，先在水平桌面上放置一个底面积为100㎝2的圆筒形容器（厚度可忽略），向容器中注入10㎝深的水，再取一个鸡蛋，称得其质量为55g，将它轻轻放入水中，发现鸡蛋沉至容器底部，此时测得水面升高了5mm；然后，向容器中加食盐并不停地搅动，直到鸡蛋恰好悬浮起来为止。请计算：

（1）容器中未放入鸡蛋时，水对容器底部的压强是多大？（g=10N/kg)

（2）当鸡蛋悬浮起来时，盐水的密度是多少

Answer 1

【答案】（1）1000Pa （2）当鸡蛋处于悬浮状态时，ρ盐水=ρ蛋=1.1×103kg/m3

【解析】分析: （1）已知放入鸡蛋前水的深度和放入鸡蛋后水升高的高度，可求此时水的深度；根据公式P=ρ水gh可求容器中放入鸡蛋时，水对容器底部的压强．

（2）鸡蛋悬浮时排开水的体积就等于自身的体积；受到的浮力等于自身的重力，根据浮力公式可求盐水的密度．

解：（1）水对容器底部的压强是P=ρ水gh=1.0×103㎏/m3×10N/㎏×0.105m=1.05×103Ρa；

（2）鸡蛋的体积V蛋=Sh=100cm2×0.5cm=50cm3=5×10﹣5m3；

∵鸡蛋恰好悬浮

∴V排=V蛋=5×10﹣5m3；

由F=ρ盐水gV排得

ρ盐水=====1.1×103㎏/m3．

答：容器中放入鸡蛋时，水对容器底部的压强是1050Ρa；当鸡蛋悬浮起来时，盐水的密度是1.1×103㎏/m3