浮力知识的应用
发布网友
发布时间：2023-09-21 18:22
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时间：2024-12-03 13:46
这个故事告诉我们应用了浮力知识
解决王冠的真假问题，由此我们想到应用浮力知识不但可以鉴定真假，如果与前面密度知识相联系，不但能鉴定真假还可以求出物体质量与物体的材料等问题，这也是近年中招出题的方向。
题目：已知某实心小球由下表所列出的塑料制成的
塑料名称
聚甲基戊烯
聚丙烯
聚乙烯
尼龙66
塑料王
密度/kg·m
-3
0．8×10
3
0．9×10
3
0．95×10
3
1．1×10
3
2．2×10
3
为了鉴定该小球究竟是由其中哪一种塑料制成的，某同学设计并进行以下试验
：
1）把该小球放入盛有足够酒精的量杯中，松手后，当小球处于平衡状态时，发现量杯内的液面由60m处升高到90ml处，（已知酒精的密度是0.8×10
3
kg/m
3
）
2）再把该小球放入另一只盛有足够水的量杯中，松手后，当小球处于平衡状态时，发现量杯内的水由60ml升高到87ml处。
由以上实验数据，可推知该塑料小球的质量是
kg
，组成该小球的材料是
。
解析：这是一道数据分析与实验改进为一体的好题。既能考查同学们的分析问题能力，还能充分展示创新能力。
小球在酒精中排开得体积v
排酒精
=90ml-60ml=27ml=30×10
-5
m
3
；
小球在水中排开的体积V
排水
=87ml-60ml=27×10
-5
m
3
。
V
排酒精
>V
排水
，
由此可以断定，当小球在水里处于平衡状态时，是浮在水面。
小球在水中受到的浮力
F
浮水
=G
排水
=m
排水
g=ρ
水
V
排水
g=1.0×10
3
kg/
m
3
×2.7×10
-5
m
3
×10N/kg=0.27N
塑料小球重G=F
浮水
=0.27N
所以塑料小球的质量m
=
=
=2.7×10
-2
kg
小球在酒精中受到的浮力
F
酒精
=G
排酒精
=m
排酒精
g=ρ
酒精
V
酒精
g=0.8×10
3
kg/m
3
×3.0
×10
-5
m
3
×
10N/kg
=0.24N
因G=F
浮水
>F
酒精
所以小球在酒精中处于平衡状态时应是沉在量杯底,小球体积V=V酒精=3.0×10
-5
m
3
小球密度ρ==
=0.9
×10
3
kg/m
3
查表可知组成小球的材料是聚丙烯。
由题可知在实际生活中与浮力有关的现象，有关计算与物质鉴定，只要做到准确掌握概念，规律，多实验，多反思，勤总结，善归纳，许多问题就可迎刃而解。
