题目

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,已知小球静止时受到的浮力依次是9N和8N,
试分析小球在这两种液体中静止时可能的状态（＂漂浮＂、＂悬浮＂或＂沉底＂）.有四个同学分别对此问题展开了研究,并各自得出以下初步判断,然后在小组内进行展示交流.
（1）甲同学作出的判断是：小球在水中漂浮,在酒精中沉底.讨论后大家认为,甲的判断是能符合题意的,根据甲的判断计算该情况下小球的密度为__g每立方cm；
（2）丙同学作出的判断是：小球在水中漂浮,在酒精中悬浮.结合题意分析,你认为丙同学的判断__（选填＂能＂或＂不能＂）成立；
（3） 丁同学作出的判断是：小球在水中悬浮,在酒精中沉底.结合题意分析,你认为丁同学的判断__（选填＂能＂或＂不能＂）成立.

提问时间：2020-08-02

答案

（1）0.9
如果小球在水中漂浮,则G球=F浮水=9牛,因此m球=G球/g=9牛÷10牛/千克=0.9千克；在酒精中沉底,由F浮酒=ρ酒gV排,得V排=F浮酒÷（ρ酒g）=8牛÷（0.8×10³千克/米³×10牛/千克）=0.001米³=V球.∴小球的密度ρ球=m球/V球=0.9千克/0.001米³=0.9×10³千克/米³=0.9克/厘米³.
（2）不能.
如果小球在水中漂浮,则二力平衡,G球=F浮水=9牛.在酒精中悬浮,也二力平衡,G球=F浮酒=8牛.这与同一实心小球重力应该相等不符,所以丙同学的判断不能成立.
（3）不能.
实心小球在水中悬浮,由F浮水=ρ水gV排,得V排=F浮水÷（ρ水g）=9牛÷（1.0×10³千克/米³×10牛/千克）=0.0009米³=V球.
实心小球在酒精中沉底,由F浮酒=ρ酒gV排,得V排=F浮酒÷（ρ酒g）=8牛÷（0.8×10³千克/米³×10牛/千克）=0.001米³=V球.
这与同一实心小球体积应该相等不符,所以丁同学的判断不能成立.