小亮在学习了“浮力”之后,做了一个观察鸡蛋悬浮的实验.其主要操作步骤如下:如图所示,先在水平桌面上放置一个底面积为100

小亮在学习了“浮力”之后,做了一个观察鸡蛋悬浮的实验.其主要操作步骤如下:如图所示,先在水平桌面上放置一个底面积为100cm2的圆筒形容器(厚度可忽略),容器重为1N,向容器中注入10cm深的水,再取一个鸡蛋,称得其质量为55g,将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时测得水面升高了5mm,然后向容器中加食盐并不停地搅动,直到鸡蛋恰好悬浮起来为止.请你计算:

(1)容器中未放鸡蛋时,容器整体对桌面的压强是多少?
(2)加盐之前鸡蛋沉至容器底部时,鸡蛋受到的浮力是多少?
(3)当鸡蛋悬浮起来时,盐水的密度是多少?
shuixinyunying 1年前 已收到1个回答 举报

晚安三秒 幼苗

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解题思路:(1)容器中未放鸡蛋时,容器整体对桌面的压力等于容器和水的总重力,根据容器底面积和水的深度可求得水的体积,然后可求得其质量,再利用G=mg求得其重力,在根据p=
F/S]求得容器整体对桌面的压强;
(2)加盐之前,由“鸡蛋沉至容器底部,此时测得水面升高了5mm,”可求得鸡蛋排开水的体积,再利用FgV可求得鸡蛋受到的浮力;
(3)鸡蛋悬浮时排开水的体积就等于自身的体积;受到的浮力等于自身的重力,根据浮力公式可求盐水的密度.

(1)V=Sh=100cm2×10cm=1000cm3=1×10-3m3
∵ρ=[m/V],
∴mV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
G=mg=1kg×9.8N/kg=9.8N,
F=G=1N+9.8N=10.8N,
容器整体对桌面的压强p=[F/S]=[10.8N
100×10−4m2=1.08×102Pa;
(2)加盐之前鸡蛋沉至容器底部时,排开水的体积V=100cm2×0.5cm=50cm3=5×10-5m3
此时鸡蛋受到的浮力FgV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-5m3=0.49N;
(3)鸡蛋的体积V=5×10-5m3
∵鸡蛋恰好悬浮
∴F=G,V=V=4×10-5m3
由F盐水gV
ρ盐水=
F浮
gV排=
G
gV排=
m鸡蛋g
gV排=
m
V排=
0.055kg
5×10−5m3=1.1×103㎏/m3
答:(1)容器中未放鸡蛋时,容器整体对桌面的压强是1.08×102Pa;
(2)加盐之前鸡蛋沉至容器底部时,鸡蛋受到的浮力是0.49N;
(3)当鸡蛋悬浮起来时,盐水的密度是1.1×103㎏/m3

点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用.

考点点评: 本题考查压强、体积、密度等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道物体悬浮时浮力等于自身的重力,解题过程中要注意单位的换算.

1年前

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