Question

17．一个体积为200cm³的物体浮在水面上时，它排开120cm³的水．（g取9.8N/kg、ρ_酒精=0.8×10³kg/m³）
（1）求物体浮在水面上时所受的浮力；
（2）求此时物体受到的重力；
（3）若把它浸出在酒精中，它是浮在液面上还是沉入酒精中？

Answer 1

分析 （1）由题知，物体浮在水面上，知道排开水的体积，利用阿基米德原理的推导公式F_浮=ρ_水V_排g求物体受到的浮力；
（2）因为物体浮在水面上，物体受到的浮力等于物体重力；
（3）把物体浸出在酒精中，排开酒精的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理的推导公式F_浮=ρ_酒精V_排g受到酒精的浮力，和物体重力比较判断物体在酒精中的浮沉．

解答 解：
（1）由题知，物体浮在水面上，V_排=120cm³=1.2×10^-4m³，
物体受到的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×1.2×10^-4m³×10N/kg=1.176N；
（2）因为物体浮在水面上，
所以物体重：
G=F_浮=1.176N；
（3）把物体浸出在酒精中，受到的浮力：
F_浮′=ρ_酒精V_排g=ρ_酒精Vg=0.8×10³kg/m³×2×10^-4m³×9.8N/kg=1.568N；
因为F_浮′＜G，物体在酒精中将下沉．
答：（1）物体浮在水面上时所受的浮力为1.176N；
（2）此时物体受到的重力为1.176N；
（3）若把它浸出在酒精中，它将沉入酒精中．

点评 本题考查了阿基米德原理和物体漂浮条件的应用，计算时注意单位统一．