Question

2．雞蛋懸浮在鹽水中，已知雞蛋體積約為50cm³，求：
（1）如圖圓點(diǎn)A代表雞蛋，請(qǐng)?jiān)趫A點(diǎn)A中畫出雞蛋在鹽水中的受力情況；
（2）雞蛋排開(kāi)鹽水的體積以及排開(kāi)鹽水的質(zhì)量各是多少？
（3）雞蛋在鹽水中所受的浮力為多少？
（4）雞蛋的重力為多少？（g取10N/kg，鹽水的密度為1.03×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)雞蛋漂浮在鹽水杯中，則可判斷雞蛋受到的浮力與重力是一對(duì)平衡力，浮力方向豎直向上，大小等于重力，作用點(diǎn)在雞蛋重心上作圖即可；
（2）雞蛋懸浮在鹽水中，排開(kāi)鹽水的體積等于雞蛋的體積，根據(jù)m=ρV可求得排開(kāi)鹽水的質(zhì)量；
（3）雞蛋懸浮在鹽水中，雞蛋在鹽水中所受的浮力F_浮=G_排；
（4）雞蛋懸浮在鹽水中，雞蛋在鹽水中所受的浮力F_浮=G_排=G．

解答 解：（1）物體所受浮力的方向是豎直向上的，從重心開(kāi)始豎直向上畫一條帶箭頭的線段表示出浮力，并標(biāo)出F_浮；
物體的重力與浮力大小相等，方向相等，作用點(diǎn)都在重心，同理做出重力的示意圖，如下圖所示：

（2）因?yàn)殡u蛋懸浮在鹽水中，所以V_排=V=50cm³=5×10^-5m³，
則由ρ=$\frac{m}{V}$可得，排開(kāi)鹽水的質(zhì)量m_排=ρ_水V_排=1.03×10³kg/m³×5×10^-5m³=5.15×10^-2kg，
（3）雞蛋懸浮在鹽水中，雞蛋在鹽水中所受的浮力F_浮=G_排=m_排g=5.15×10^-2kg×10N/kg=0.515N，
（4）雞蛋懸浮在鹽水中，雞蛋在鹽水中所受的浮力F_浮=G_排=G=0.515N．
答：（1）見(jiàn)上圖；
（2）雞蛋排開(kāi)鹽水的體積為5×10^-5m³．
排開(kāi)鹽水的質(zhì)量是5.15×10^-2kg．
（3）雞蛋在鹽水中所受的浮力0.515N．
（4）雞蛋的重力為0.515N．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了力的示意圖的畫法，阿基米德原理，浮力的計(jì)算，物體浮沉條件的應(yīng)用等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，難度不大，屬于基礎(chǔ)知識(shí)．