Question

一个实心球先后放入盛有足够的水和足够多的酒精的两个容器中，小球受到的浮力分别是0.9N和0.8N，酒精的密度为0.8×10³kg/m³．
（1）分析小球在水中和在酒精中的浮沉状态．
（2）求小球的密度．

Answer

（1）根据小球在水中和在酒精中所受的浮力大小利用阿基米德原理可求排开水和酒精的体积，然后小球在水中和在酒精中所受的浮力大小和排开水和酒精的体积的大小，结合物体浮沉条件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）∵F浮水=0.9N，F浮酒=0.8N，则F浮水≠F浮酒，
∴根据漂浮条件浮力等于重力可判断，实心小球在水中和酒精中不可能都处于漂浮状态，
∵F浮水=ρ水V排水g，
∴V排水===9×10-5m3，
∵F浮酒=ρ酒V排g，
∴V排酒===1×10-4m3，
∴V排水≠V排酒，
∴根据浸没时排开液体的体积与物体体积相等的特点可判断：实心小球在水中和酒精中不可能都是沉入底部，
∴小球在水中和在酒精中一定是在一种液体中处于漂浮状态，
若小球在酒精中是处于漂浮，因为ρ水＞ρ酒精，所以小球在水中一定也是处于漂浮．
∴下小球所处的状态一定是：在水中漂浮，在酒精中沉没在容器底．
（2）∵在水中漂浮，
∴球的重G球=F浮水=0.9N，
∵G=mg，
∴球的质量m球===0.09kg，
∵在酒精中下沉，
∴球的体积V球=V排酒=1×10-4m3，
∴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）小球的密度0.9×103kg/m3．