Question

2．鸡蛋悬浮在盐水中，已知鸡蛋体积约为50cm³，求：
（1）如图圆点A代表鸡蛋，请在圆点A中画出鸡蛋在盐水中的受力情况；
（2）鸡蛋排开盐水的体积以及排开盐水的质量各是多少？
（3）鸡蛋在盐水中所受的浮力为多少？
（4）鸡蛋的重力为多少？（g取10N/kg，盐水的密度为1.03×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）根据鸡蛋漂浮在盐水杯中，则可判断鸡蛋受到的浮力与重力是一对平衡力，浮力方向竖直向上，大小等于重力，作用点在鸡蛋重心上作图即可；
（2）鸡蛋悬浮在盐水中，排开盐水的体积等于鸡蛋的体积，根据m=ρV可求得排开盐水的质量；
（3）鸡蛋悬浮在盐水中，鸡蛋在盐水中所受的浮力F_浮=G_排；
（4）鸡蛋悬浮在盐水中，鸡蛋在盐水中所受的浮力F_浮=G_排=G．

解答 解：（1）物体所受浮力的方向是竖直向上的，从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力，并标出F_浮；
物体的重力与浮力大小相等，方向相等，作用点都在重心，同理做出重力的示意图，如下图所示：

（2）因为鸡蛋悬浮在盐水中，所以V_排=V=50cm³=5×10^-5m³，
则由ρ=$\frac{m}{V}$可得，排开盐水的质量m_排=ρ_水V_排=1.03×10³kg/m³×5×10^-5m³=5.15×10^-2kg，
（3）鸡蛋悬浮在盐水中，鸡蛋在盐水中所受的浮力F_浮=G_排=m_排g=5.15×10^-2kg×10N/kg=0.515N，
（4）鸡蛋悬浮在盐水中，鸡蛋在盐水中所受的浮力F_浮=G_排=G=0.515N．
答：（1）见上图；
（2）鸡蛋排开盐水的体积为5×10^-5m³．
排开盐水的质量是5.15×10^-2kg．
（3）鸡蛋在盐水中所受的浮力0.515N．
（4）鸡蛋的重力为0.515N．

点评 此题考查了力的示意图的画法，阿基米德原理，浮力的计算，物体浮沉条件的应用等多个知识点，难度不大，属于基础知识．