Question

将一个实心小球先后放入盛有足量的水和足量的酒精的两个容器中，小球静止时受到的浮力分别是4.5N和4.0N，小球的密度比水的密度小，但比酒精的密度大，酒精的密度为0.8×10³kg/m³．
（1）试分析说明小球在这两种液体中的浮沉状态．
（2）根据题中所给条件求出与小球有关的物理量．（取g=10N/kg）．

Answer

（1）根据小球的密度与水的密度、酒精的密度关系，判断小球在水中和酒精中所处的状态；
（2）在水中漂浮，知道受到的浮力，根据物体的漂浮条件和重力公式求小球重和小球的质量；
在酒精中下沉，知道受到的浮力，利用阿基米德原理可求排开酒精的体积（小球的体积），再利用密度公式求小球的密度．
【解析】
（1）∵ρ球＜ρ水，ρ球＞ρ酒精，
∴实心小球在水中漂浮、在酒精中下沉浸没在容器底；
（2）∵在水中漂浮，
∴球的重：
G球=F浮水=4.5N，
∵G=mg，
∴球的质量：
m球===0.45kg，
∵在酒精中下沉，F浮酒=ρ酒V排g，
∴球的体积：
V球=V排酒===5×10-4m3，
球的密度：
ρ球===0.9×103kg/m3．
答：（1）小球在水中漂浮、在酒精中下沉；
（2）可求小球的重（4.5N）、质量（0.45kg）、体积（5×10-4m3）、密度（0.9×103kg/m3）．