Question

19．小红把一苹果放入烧杯中并加入少量的水，但苹果没有浮起来，如图A所示；她继续加入水苹果终于浮起来了，如图B所示；小红再加入更多的水，苹果浮得更高了，如图C所示．若苹果在A、B、C三图中受到的浮力为F_A、F_B、F_C，则F_A＜F_B，F_B=F_C．若图B中苹果露出水面部分为总体积的$\frac{1}{5}$，则苹果的密度为0.8×10³kg/m³（ρ_水=1.0×10³kg/m³）．

Answer 1

分析 （1）分析图示情景，应用浮力公式和物体浮沉条件判断苹果受到的浮力大小关系；
（2）根据物体漂浮，浮力等于重力，利用G=mg、ρ=$\frac{m}{g}$和F_浮=ρ_水gV_排列出等式，求解苹果的密度．

解答 解：（1）由图A、B所示实验可知，水的密度一定，在图A中排开水的体积较小，由F_浮=ρ_水gV_排可知，在A图中受到的浮力小于在B图中受到的浮力，即F_A＜F_B；
由图B、C所示实验可知，苹果均漂浮在水面上，所以浮力都等于其重力，即F_B=F_C．
（2）图B中苹果漂浮，则F_B=G，
设苹果的体积为V，则排开水的体积为V_排=（1-$\frac{1}{5}$）V，
根据G=mg、ρ=$\frac{m}{g}$和F_浮=ρ_水gV_排可得：
ρ_水g（1-$\frac{1}{5}$）V=ρVg，
即1×10³kg/m³×$\frac{4}{5}$=ρ×10N/kg，
解得，ρ=0.8×10³kg/m³．
故答案为：＜；=；0.8×10³．

点评 此题考查物体浮沉条件及其应用，阿基米德原理和密度的计算，同时涉及到重力和密度公式的应用，根据物体漂浮，浮力等于重力，利用G=mg、ρ=$\frac{m}{g}$和F_浮=ρ_水gV_排列出等式是解答此题的关键．