Question

一個體積為20cm³的小球，輕輕放入盛滿水的溢水杯中，小球靜止后排出水的質量為16g，此時小球所受浮力為

0.1568

N，小球的密度為

0.8×10³

kg/m³，將小球取出，浸沒在密度為0.8×10³kg/m³的酒精中，松手后，它將會

懸浮

（選填“上浮”、“下沉”或“懸浮”）．

Answer 1

分析：（1）小球輕輕放入盛滿水的溢水杯中時，根據阿基米德原理求出小球受到的浮力，假設小球完全浸沒，根據阿基米德原理求出此時小球受到的浮力，然后比較兩者的浮力，然后判斷小球處于漂浮狀態，再根據漂浮狀態求出小球的重力，根據密度公式和重力公式求出小球的密度；
（2）比較小球和酒精的密度判斷小球放入酒精中所處的狀態．

解答：解：（1）球輕輕放入盛滿水的溢水杯中時，
根據阿基米德原理可得，小球受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=16×10^-3kg/m³×9.8N/kg=0.1568N，
假如小球完全浸沒，則小球受到的浮力：
F_浮′=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×20×10^-6m³=0.196N，
∵F_浮＜F_浮′，
∴小球靜止時處于漂浮狀態，小球的重力G=F_浮=0.1568N，
∵小球漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，
∴小球的密度：
ρ=

m

V

=

G

Vg

=

0.1568N

20×10-6m3×9.8N/kg

=0.8×10³kg/m³；
（2）∵小球的密度等于酒精的密度，
∴小球浸沒在酒精中時處于懸浮狀態．
故答案為：0.1568；0.8×10³；懸�。�

點評：本題考查了阿基米德原理和物體浮沉條件以及密度公式的靈活應用，關鍵是小球體積的判斷和解答．