Question

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．

塑料名称	密度（kg/m^3〕
聚甲基戊烯	0.8×10^3
聚丙烯	0.9×10^3
聚乙烯	0.95×10^3
尼龙66	1.1×10^3
塑料王	2.2×10^3

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．（g取10N/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    ．

Answer

根据题目所给条件求出小球排开酒精的体积和排开水的体积；根据浮力公式求出所受的浮力；根据浮力的大小关系判断出小球在酒精和水中的状态；求出小球的重力；进一步求出质量；再利用密度公式求出小球的密度，查密度表找出组成该小球的材料．
【解析】
小球在酒精中静止不动时，V1排=90cm3-60cm3=30cm3，受到的浮力F1浮=ρ酒精gV排1=800kg/m3×10N/kg×30×10-6m3=0.24N；
小球在水中静止不动时，V2排=87cm3-60cm3=27cm3，受到的浮力F2浮=ρ水gV排2=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浮＜F2浮．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浮＜F2浮．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球=V1排=30cm3；
小球在水中的V2排=27cm3＜V球，说明小球在水中漂浮．
故G球=m球g=F2浮=0.27N，m球=0.027kg； ρ球===0.9×103kg/m3．查表可得小球聚丙烯制成．
故答案为：（1）0.24N；（2）聚丙烯．