Question

15．将某物体放入装满水的容器中溢出270g水，放入装满煤油的容器中溢出240g煤油，该物体在水中静止时受到的浮力为2.7N，在煤油中静止时会下沉（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）．（ρ_煤油=0.8×10³kg/m³，g取10N/kg）

Answer 1

分析 由阿基米德原理可得，物体受到的浮力等于物体排开液体的重力，根据物体排开水的质量，由F_浮=G_水排=m_水g可以求出物体静止在水中所受到的浮力；由浮力公式的变形公式可以求出物体排开水的体积，由密度公式的变形公式求出物体排开该体积的煤油的质量，然后根据实际排开煤油的质量判断物体的沉浮状态．

解答 解：物体受到的浮力等于物体排开液体的重力，
物体在水中静止时受到的浮力F_浮=G_水=m_水g=0.27kg×10N/kg=2.7N，
F_浮=ρ_水gV_排，
物体排开水的体积V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.7N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.7×10^-4m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，物体排开同体积煤油的质量：
m=ρ_煤油V_排=0.8×10³kg/m³×2.7×10^-4m³=21.6×10^-2kg=2.16g，
实际上物体排开煤油的质量是240g，则物体排开煤油的体积大于物体排开水的体积，
说明物体放在水中时漂浮在水上，物体的重力G=F_浮水=2.7N，
物体在煤油中受到的浮力F_浮′=m_煤油g=0.24kg×10N/kg=2.4N＜G，
则物体放在煤油中静止时将下沉．
故答案为：2.7；下沉．

点评 根据物体排开水与煤油的质量判断物体在煤油中的浮沉情况，根据阿基米德原理可以求出物体在水中受到的浮力．