Question

9．将一个质量为300g、体积为500cm³的小球浸没在酒精中，问：
（1）它受到的浮力大小为多少？
（2）小球在酒精中是上浮还是下沉？
（3）当最后小球静止时，受到的浮力为多少N？（ρ_酒精=0.8×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）小球浸没在酒精中时排开酒精的体积和本身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力；
（2）再根据G=mg求出受到的浮力，比较小球受到的浮力和重力的关系判断小球的状态；
（3）小球浸没时受到的浮力大于重力，则小球上浮，最终静止时小球漂浮在酒精液面上，根据漂浮的条件求出小球受到的浮力．

解答 解：（1）小球浸没时，排开排开酒精的体积和本身的体积相等，
根据阿基米德原理可知，小球受到的浮力：
F_浮=ρ_酒精gV_排=ρ_酒精gV=0.8×10³kg/m³×10N/kg×500×10^-6m³=4N；
（2）小球受到的重力：
G=mg=300×10^-3kg×10N/kg=3N，
因为F_浮＞G，
所以小球在酒精中是上浮；
（3）小球静止时，处于漂浮状态，
则小球受到的浮力：
F_浮′=G=3N．
答：（1）它受到的浮力大小为4N；
（2）小球在酒精中是上浮；
（3）当最后小球静止时，受到的浮力为3N．

点评 本题考查了阿基米德原理、重力公式和物体浮沉条件的应用，关键是知道物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等，计算过程要注意单位的换算．