Question

【題目】如圖所示，是甲和乙兩種固態物質的“質量和體積關系”圖象。（已知ρ酒精=0.8×103kg/ m3，ρ水銀=13.6 g/ cm3）

請根據圖象分析：

（1）當實心甲和乙質量相同時，____________的體積較大；甲物質的密度____________水的密度（選填“＞”或“＜”）；甲、乙兩物質的密度之比ρ甲﹕ρ乙=______________；

（2）若使體積相同的實心甲和乙都浸沒在酒精中，它們所受的浮力之比F浮甲﹕F浮乙=______________；

把乙從酒精中取出，擦凈后再放入水銀中，則乙受到的浮力大小將如何變化？______________（選填“變大”、“變小” 或“不變”）

（3）將體積為50cm3的實心乙物體投入水中，物體靜止后所受的浮力大小為______________，方向為 ______________。 （g取10N/kg）

Answer 1

【答案】 乙 ＞ 25:16 1:1 不變 0.4N 豎直向上

【解析】（1）由圖象可知，當體積V甲=40cm3時，m甲=50g；ρ甲=m甲/V甲=50g/40cm3=1.25g/cm3，當體積V乙=50cm3時，m乙=40g，ρ乙=m乙/V乙=40g/50cm3=0.8g/cm3，則甲、乙兩種物質的密度之比：ρ甲：ρ乙=1.25g/cm3/0.8g/cm3=25：16；因為甲的密度大于乙的密度，當實心甲和乙質量相同時，甲的體積小于乙的體積；

（2）若甲乙的體積相同，根據F浮=ρ液gV排，ρ液和V排都相同，浮力也相同，故它們所受的浮力之比F浮甲﹕F浮乙=1：1；因為ρ乙=ρ酒精=0.8g/cm3，所以乙在酒精中處于懸浮狀態，浮力等于重力即F浮酒=G；因為ρ乙＜ρ水銀，所以乙在水銀中處于漂浮狀態，浮力等于重力即F浮水銀=G；所以F浮酒=F浮水銀=G；故把乙從酒精中取出，擦凈后再放入水銀中，浮力不變；

（3）由圖知：當體積V乙=50cm3時，m乙=40g，因為水的密度為1.0g/cm3，乙的密度0.8g/cm3，所以水的密度＞乙的密度，乙在水中處于漂浮狀態，浮力與重力是一對平衡力，大小相等、方向相反，即F浮=G=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N，方向豎直向上。