Question

在一只杯中盛满酒精，现把一个质量为45g，体积为50cm³的蜡块轻轻放到酒精中．（ρ_酒精=0.8×10³kg/m³）问：
（1）当蜡块静止时，蜡块受到的浮力多大？
（2）放入蜡块后从杯中溢出的酒精质量多少？
（3）若将上述酒精换成水，则当蜡块静止时，蜡块受到的浮力多大？

Answer

（1）首先根据蜡块的质量和体积求出其密度，与酒精密度进行比较，可判断出蜡块在酒精中的状态是沉没酒精中，此时可知V排=V蜡，根据F浮=ρ液•V排求出浮力；
（2）因为沉没在酒精中，溢出酒精的体积就是蜡块的体积，根据m=ρV计算质量；
（3）比较蜡块与水的密度可知，蜡块在水中漂浮，此时F浮=G蜡．
【解析】
m蜡=45g=0.045kg，V蜡=50cm3=5×10-5m3，g=9.8N/kg；
（1）ρ蜡===0.9×103kg/m3，
∵ρ蜡＞ρ酒精
∴蜡块沉没在酒精中，V排=V蜡，
F浮=ρ酒精•g•V排=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-5m3=0.392N；
（2）蜡块沉没在酒精中，V溢=V蜡，
m溢=ρ酒精•V溢
=0.8×103kg/m3×5×10-5m3
=0.04kg
=40g；
（3）∵ρ蜡＜ρ水 
∴蜡块在水中是漂浮；
F浮=G蜡=m蜡•g=0.045kg×9.8N/kg=0.441N．
答：（1）蜡块受到的浮力是0.392N；
（2）放入蜡块后从杯中溢出的酒精质量是40g；
（3）若将上述酒精换成水，则当蜡块静止时，蜡块受到的浮力是0.441N．