Question

11．一个实心小球重4.5N，体积为5×10^-4m³，将小球轻轻放入水中，则小球处于平衡状态时，所受浮力为4.5N，若把该小球轻轻放入酒精中，静止时，小球所受浮力为4N．（ρ_酒精=0.8×10³kg/m³）

Answer 1

分析 由密度公式求出小球的密度，根据小球密度与水、酒精的密度关系判断小球放入水与酒精时所处的状态，然后由浮力公式或平衡条件求出小球受到的浮力．

解答 解：（1）由G=mg可得小球的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4.5N}{10N/kg}$=0.45kg，
小球的密度：
ρ_小球=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.45kg}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=900kg/m³，
因为ρ_小球＜ρ_水，
小球放入水中，将漂浮在水面上，处于平衡状态，
由平衡条件得，小球受到的浮力F_浮=G=4.5N；
（2）因为ρ_小球＞ρ_酒精，
所以小球放入酒精中将沉底，
小球排开酒精的体积等于小球的体积，
小球受到的浮力：
F_浮′=ρ_酒精gV_排=0.8×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-4m³=4N；
故答案为：4.5；4．

点评 本题考查了求小球受到的浮力，应用密度公式、平衡条件、浮力公式即可正确解题；根据密度间的关系确定小球的状态是正确解题的前提与关键．