践行者初中物理力学典题详解第147题

26.小明做实验研究鸡蛋的悬浮问题。他在水平桌面上放置一个厚度可忽略的圆柱形容器，之后向容器中注入0.2m深的水，再将一个鸡蛋轻轻放入水中，鸡蛋沉至容器底部。鸡蛋静止时测得水面升高了4×10⁻³m，此时水未溢出。然后，他向容器中缓慢加入食盐并轻轻搅动，直到鸡蛋恰好悬浮为止。已知容器的底面积为1.25×10⁻²m²，鸡蛋的质量为5.5×10⁻²kg，水的密度为1X10³kg/m³，g取10N/kg。求:

⑴未放入鸡蛋前，水对容器底部的压强p;

⑵鸡蛋沉至容器底时，鸡蛋受到水的浮力大小F浮；

⑶当鸡蛋恰好悬浮时盐水的密度ρ液。

解析:⑴未放入鸡蛋前，

由题意可知:h=0.2m，

则水对容器底部的压强p=ρ水gh

=1X10³kg/m³×10N/kg×0.2m

=2×10³Pa；

⑵当鸡蛋沉至容器底时，由题意可知，

S容=1.25×10⁻²m²，

△h=4×10⁻³m，

则V排=S容△h

=1.25×10⁻²m²×4×10⁻³m

=5×10⁻⁵m³，

G排=ρ水gV排

=1X10³kg/m³×10N/kg×5×10⁻⁵m³

=0.5N，

所以F浮=G排=0.5N；

⑶当鸡蛋恰好悬浮时盐水，

由题意可知:

鸡蛋的质量m=5.5×10⁻²kg，

则G蛋=mg=0.55N，

由平衡条件可知:F浮'=G蛋，

即ρ盐gV排=G蛋，

ρ盐=G蛋/gV排

=0.55N/10N/kg×5×10⁻⁵m³

=1.1×10³kg/m³。

践行者初中物理:喜欢的请点赞关注！