Question

15．把一个重为l2N的物体放入水中，静止时有四分之一的体积露出水面，则物体的密度是0.75×10³ kg/m³，物体的体积是1.6×10^-3m³；若向水中加盐，则物体受到的浮力不变（选填“变大”“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）知道物体重力，根据漂浮条件求物体受到的浮力；求出了浮力，利用阿基米德原理求排开水的体积（木块浸入水的体积），从而求出物体的体积，再利用G=mg求出物体的质量，利用$ρ=\frac{m}{V}$计算其密度；
（3）若向水中加盐，水的密度变大，但物体仍处于漂浮状态，根据漂浮条件可知浮力的变化．

解答 解：（1）已知物体重力G=12N，
因为静止时有四分之一的体积露出水面，即物体处于漂浮状态，
所以，根据漂浮条件可知：物体受到的浮力F_浮=G=12N；
根据阿基米德原理得：排开水的体积V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{12N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.2×10^-3m³，
所以物体的体积为V=$\frac{{V}_{排}}{1-\frac{1}{4}}$=$\frac{1.2×1{0}^{-3}{m}^{3}}{\frac{3}{4}}$=1.6×10^-3m³；
物体的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{12N}{10N/kg}$=1.2kg，
物体的密度ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{1.2kg}{1.6×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.75×10³kg/m³．
（2）若向水中加盐，导致盐水的密度变大，但物体仍处于漂浮状态，根据漂浮条件可知浮力等于物体的重力，而物体的重力不变，所以浮力大小不变．
故答案为：0.75×10³；1.6×10^-3；不变．

点评 本题考查物体的漂浮条件，重力公式、密度公式的应用，阿基米德原理及变形公式，涉及到的知识点多，综合性强．关键是利用物体漂浮条件求出物体所受浮力大小，然后根据阿基米德原理求出其体积大小．