Question

12．在研究物体的浮沉条件实验中，小明同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×10³kg/m³盐水的量筒中，鸡蛋恰好能处于悬浮状态，测得鸡蛋排开盐水的体积是5×10^-5m³ 
（1）该鸡蛋所受浮力是多少？
（2）该鸡蛋的重力是多少？
（3）请说出使鸡蛋下沉的可行方案．

Answer 1

分析 （1）根据阿基米德原理算出鸡蛋的浮力；
（2）因为鸡蛋处于静止状态，所以鸡蛋所受的重力等于浮力；
（3）要让鸡蛋下沉，就需要使鸡蛋所受的浮力减小，当浮力小于重力时，鸡蛋就会下沉．根据阿基米德原理可知，在V_排不变的情况下，减小盐水的密度就可以减小鸡蛋的浮力，而要减小盐水的密度，应该给量筒中加水．

解答 解：（1）鸡蛋受到的浮力是：
F_浮=ρ_液gV_排=1.1×10³kg/m³×9.8N/kg×5×10^-5m³=0.539N．
（2）鸡蛋处于悬浮状态：F_浮=G，
鸡蛋的重力G=0.539N．
（3）由题意知，要让鸡蛋下沉，就需要减小鸡蛋受到的浮力，当浮力小于重力时，鸡蛋就会下沉．
 根据阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排可知，物体在液体中所受的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关．当V_排不变时，F_浮与ρ_液成正比，所以要减小鸡蛋的浮力，可减小盐水的密度，而要减小盐水的密度，应该向量筒中加水．当加水以后，盐水的密度就会减小，鸡蛋受到的浮力就会减小，鸡蛋就会下沉．
答：（1）该鸡蛋所受浮力是0.539N．
（2）该鸡蛋的重力是0.539N．
（3）向量筒内加水并搅拌，直到鸡蛋下沉．

点评 本题主要考查学生对物体浮沉条件和阿基米德原理的掌握，一定要牢记物体的浮沉条件：上浮，F_浮＞G；悬浮，F_浮=G；下沉，F_浮＜G．