Question

10．如图所示为小海在家探究鸡蛋受到的浮力大小于哪些因素有关的实验．请仔细观察图示并回答下列问题：
（1）分析A、B两图可知，B图中鸡蛋受到的浮力是0.5N．
（2）求出这个鸡蛋的体积．
（3）若小海需要用到溶质的质量分数为15%的食盐溶液来实验，需将300g25%的食盐溶液稀释为15%的食盐溶液，则需要加水的质量为多少？

Answer 1

分析 （1）从图中读出鸡蛋在空气中的重力与浸没在水中时弹簧测力计的示数，根据称重法计算出浮力；
（2）知道鸡蛋受到的浮力，根据阿基米德原理求出鸡蛋排开水的体积即为鸡蛋的体积；
（3）加水稀释时，加水前后溶液中溶质的质量不变，根据这一等量关系，可由25%的溶液的质量计算出加水稀释过程中所需要加入水的质量．

解答 解：（1）由A图可知鸡蛋的重力G=0.6N，由图B可知鸡蛋浸没水中时弹簧测力计的示数F′=0.1N，
则B图中鸡蛋受到的浮力：
F_浮=G-F′=0.6N-0.1N=0.5N；
（2）因鸡蛋完全浸没时排开水的体积和自身的体积相等，
所以，由F_浮=ρgV_排可得，鸡蛋的体积：
V_鸡蛋=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-5m³；
（3）设需要加入水的质量为m，则
300g×25%=（300g+m）×15%
解得：m=200g．
答：（1）0.5；
（2）这个鸡蛋的体积为5×10^-5m³；
（3）需要加水的质量为200g．

点评 本题考查了浮力和体积、加水质量的计算，利用阿基米德原理和称重法求浮力、溶液中溶质的质量不变是关键．