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【题目】已知某实心小球是由下表中所列塑料材料中的一种制成的。

为了鉴别该小球究竟是由其中哪一种塑料制成的,某同学设计并进行了以下实验:

a.把该小球放入盛有足够多酒精的量杯中,松手后,当小球处于平衡状态时,发现量杯内的液面由60mL处升高到90mL处(已知酒精的密度是0.8×103kg/m3〕;

b.再把该小球放入另一只盛有足够多水的量杯中,松手后,当小球处于平衡状态时,发现量杯内的水由60mL处升高到87mL处。(g10N/kg)

请你由以上实验数据,回答下列问题:

(1)塑料小球在酒精中受到的浮力为_______

(2)组成该小球的材料是_______

【答案】0.24N聚丙烯

【解析】

小球在酒精中静止不动时,V1=90cm3-60cm3=30cm3,受到的浮力F1=ρ酒精gV1=800kg/m3×10N/kg×30×10-6m3=0.24N;小球在水中静止不动时,V2=87cm3-60cm3=27cm3,受到的浮力F2=ρgV2=1000kg/m3×10N/kg×27×10-6m3=0.27N.讨论:(1)如果小球在酒精中漂浮,则它在水中一定液漂浮.小球在酒精和水中的浮力应相等,但F1<F2.故小球不可能在酒精中漂浮;(2)如果小球在酒精中悬浮,则它在水中应漂浮,小球在酒精和水中的浮力应相等,但F1<F2.故小球不可能在酒精中悬浮.所以小球在酒精中肯定沉底,则V=V1=30cm3;小球在水中的V2=27cm3<V,说明小球在水中漂浮.故G=mg=F2=0.27N,m=0.027kg; ρ=0.9×103kg/m3.查表可得小球聚丙烯制成.

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