将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有81g水从大烧杯中溢出,将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有72g酒精从大烧杯中溢出。已知P酒精=0.8x1000kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是多少?
解:从题中可以看出,物块在水中排出的水的质量多于在酒精中排出的酒精的质量.可见,物块在两液体中不可能都漂浮.因为若都漂浮,则其排开的液体重都等于其自身重,即排开的液体的重和质量应相等.故,可能都沉没或在水中漂浮,在酒精中下沉.
首先,若都沉没到液体中,则其排开的液体的体积相等,都等于物块自身体积V.此时
m排/m’排=ρ水V/(ρ酒精V)=ρ水/ρ酒精=5/4
而实际中,81/72=9/8 两者不相等,故不可能都沉没.
那么,这样只可能在水中漂浮,而在酒精中下沉了.
由于在水漂浮,故
G物=F浮=m排g 即
m物g= m排g
m物= m排=81(g)
在酒精中下沉,故物块的体积等于物体排开的酒精的体积.因此
V物=V排’=m 排’/ρ酒精=72/0.8=90(cm3)
物块的密度:
ρ物=m物/V物=81/90=0.9(g/cm3)
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