我们来对物体浮沉现象进行探究把一截圆柱体蜡烛竖直放入水中,发现蜡烛漂浮在水面上(如图所示).
(1)若要使蜡烛处于悬浮状态,应该加入适量的食盐还是加入适量的酒精?请说明理由.
(2)蜡烛漂浮在水中时,测得露出水面的体积为总体积的,求蜡烛的密度是多大.
网友回答
解:(1)要使蜡烛悬浮于水中,应向杯中加入适量的酒精.因为酒精的密度小于水,
加入酒精后,液体密度趋近于蜡烛,达到ρ液=ρ蜡时,蜡烛便可处于悬浮状态.
(2)设蜡烛的密度为ρ蜡,体积为V蜡,依题意有
V排=(1-),①
F浮=ρ水gV排,②
G蜡=ρ蜡gV蜡,③
蜡烛浮于水中时,根据二力平衡条件:
F浮=G蜡,④
把①②③代入④得,
答:(1)应加入酒精,因为酒精密度小于水,当加入酒精后使液体密度等于蜡烛的密度,蜡烛便可处于悬浮状态;
(2)蜡烛的密度为ρ蜡=0.9×103kg/m3.
解析分析:题目考查了物体的浮沉条件,现蜡烛处于漂浮状态,要让蜡烛出于悬浮状态,可以让液体密度减小,也就是加入适量的酒精.而在第二问中求蜡烛的密度,利用蜡烛处于平衡状态,浮力大小等于重力大小,以及V物和V排的关系,便可求出蜡烛与水密度的关系,进而求出蜡烛的密度.
点评:本题目比较有探究性,根据所学知识去解决实际问题,而在第二问中则利用已知的条件,找一个等量关系式,找到等量关系式题目便可迎刃而解了.