Question

5．一个鸡蛋质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水，向烧杯中加盐并搅拌使鸡蛋悬浮．求：
（1）鸡蛋在纯水中所受的浮力；
（2）鸡蛋的体积；
（3）鸡蛋悬浮时盐水的密度．

Answer 1

分析 （1）根据阿基米德原理，鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋排开的水的重力；
（2）利用公式F_浮=ρ_液gV_排，可求出鸡蛋的体积；
（3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度等于鸡蛋的密度，据此可求出盐水的密度．

解答 解：（1）根据阿基米德原理可知，鸡蛋受到的浮力：F_浮=G_排=0.5N；
（2）由F_浮=ρ_水gV_排可知，鸡蛋排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-5m³，
由于鸡蛋浸没在纯水中，则鸡蛋的体积：V=V_排=5×10^-5m³；
（3）因为鸡蛋悬浮在盐水中，
所以，ρ_盐水=ρ_鸡蛋=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.055kg}{5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1.1×10³kg/m³．
答：（1）鸡蛋在纯水中所受的浮力为0.5N；
（2）鸡蛋的体积为5×10^-5m³；
（3）鸡蛋悬浮时盐水的密度为1.1×10³kg/m³．

点评 本题考查阿基米德原理和浮沉条件的应用，进行浮力的计算时，结合题目中给出的物理量选择合适的公式，计算的过程中注意单位的换算．