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10. 质量为55 g的新鲜鸡蛋在水中下沉。陆续向水中加盐并轻轻搅拌，使鸡蛋悬浮在水中，则悬浮时鸡蛋受到的浮力是
0.55 N
。若鸡蛋的体积是50 cm³，则盐水的密度是$1.1×10^3$
kg/m³。(g取10 N/kg)答案
10. 0.55 N $1.1×10^3$
解析
【分析】首先，根据物体浮沉条件，悬浮时物体受到的浮力等于自身重力，因此先计算鸡蛋重力即可得到悬浮时的浮力；其次，悬浮时盐水密度等于鸡蛋密度，利用密度公式ρ=m/V计算鸡蛋密度，进而得到盐水密度，注意单位换算。
【解析】1. 计算鸡蛋重力：鸡蛋质量m=55g=0.055kg，重力G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N。因鸡蛋悬浮，根据浮沉条件，悬浮时浮力等于重力，故悬浮时鸡蛋受到的浮力F浮=G=0.55N。2. 计算盐水密度：悬浮时ρ盐水=ρ鸡蛋，鸡蛋体积V=50cm³，鸡蛋密度ρ鸡蛋=m/V=55g/50cm³=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³，即盐水密度为1.1×10³kg/m³。
【答案】0.55 N；1.1×10³
【知识点】物体浮沉条件、密度计算
【点评】本题考查浮沉条件与密度公式的应用，核心是理解悬浮时浮力等于重力、液体密度等于物体密度，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】1. 计算鸡蛋重力：鸡蛋质量m=55g=0.055kg，重力G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N。因鸡蛋悬浮，根据浮沉条件，悬浮时浮力等于重力，故悬浮时鸡蛋受到的浮力F浮=G=0.55N。2. 计算盐水密度：悬浮时ρ盐水=ρ鸡蛋，鸡蛋体积V=50cm³，鸡蛋密度ρ鸡蛋=m/V=55g/50cm³=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³，即盐水密度为1.1×10³kg/m³。
【答案】0.55 N；1.1×10³
【知识点】物体浮沉条件、密度计算
【点评】本题考查浮沉条件与密度公式的应用，核心是理解悬浮时浮力等于重力、液体密度等于物体密度，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.7
11. 如图5所示，将棱长为10 cm的正方体木块放入盛有足够多水的水槽内，待木块静止时，有$\frac{2}{5}$的体积露出水面。求：（已知$\rho_{水}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取10 N/kg）
（1）木块受到的浮力大小；
（2）木块的密度大小；
（3）要使木块全部浸入水中，至少需对木块施加一个多大的力。
（1）木块受到的浮力大小；
（2）木块的密度大小；
（3）要使木块全部浸入水中，至少需对木块施加一个多大的力。
答案
11. (1) 6 N (2) $0.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$ (3) 4 N
解析
【分析】
本题考查浮力相关计算，需结合阿基米德原理和物体漂浮条件解题。首先根据正方体棱长算出木块总体积，再由露出水面的比例得到排开水的体积，利用阿基米德原理计算浮力；利用漂浮时浮力等于重力，结合重力公式求出木块质量，进而算出密度；要使木块全部浸入水中，需分析此时受力，施加的力等于全部浸入时的浮力减去木块的重力。
【解析】
解：正方体木块棱长$a=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$，则木块体积：
$V=a^3=(0.1\ \mathrm{m})^3=0.001\ \mathrm{m}^3$。
（1）木块静止时，$\frac{2}{5}$体积露出水面，排开水的体积：
$V_{\mathrm{排}}=V - \frac{2}{5}V=\frac{3}{5}V=\frac{3}{5}×0.001\ \mathrm{m}^3=0.0006\ \mathrm{m}^3$。
根据阿基米德原理，木块受到的浮力：
$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.0006\ \mathrm{m}^3=6\ \mathrm{N}$。
（2）木块漂浮，根据漂浮条件，木块重力$G=F_{\mathrm{浮}}=6\ \mathrm{N}$。
由$G=mg$得木块质量：$m=\frac{G}{g}=\frac{6\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.6\ \mathrm{kg}$。
木块的密度：$\rho_{\mathrm{木}}=\frac{m}{V}=\frac{0.6\ \mathrm{kg}}{0.001\ \mathrm{m}^3}=0.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
（3）木块全部浸入水中时，排开水的体积$V_{\mathrm{排}}'=V=0.001\ \mathrm{m}^3$，此时浮力：
$F_{\mathrm{浮}}'=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}'=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.001\ \mathrm{m}^3=10\ \mathrm{N}$。
需施加的力：$F=F_{\mathrm{浮}}'-G=10\ \mathrm{N}-6\ \mathrm{N}=4\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) $6\ \mathrm{N}$；(2) $0.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$；(3) $4\ \mathrm{N}$
【知识点】
浮力计算、阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题为浮力基础应用题，结合阿基米德原理与漂浮条件计算，步骤清晰，需掌握体积单位换算和受力分析，是浮力部分典型基础题。
【难度系数】
0.6
本题考查浮力相关计算，需结合阿基米德原理和物体漂浮条件解题。首先根据正方体棱长算出木块总体积，再由露出水面的比例得到排开水的体积，利用阿基米德原理计算浮力；利用漂浮时浮力等于重力，结合重力公式求出木块质量，进而算出密度；要使木块全部浸入水中，需分析此时受力，施加的力等于全部浸入时的浮力减去木块的重力。
【解析】
解：正方体木块棱长$a=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$，则木块体积：
$V=a^3=(0.1\ \mathrm{m})^3=0.001\ \mathrm{m}^3$。
（1）木块静止时，$\frac{2}{5}$体积露出水面，排开水的体积：
$V_{\mathrm{排}}=V - \frac{2}{5}V=\frac{3}{5}V=\frac{3}{5}×0.001\ \mathrm{m}^3=0.0006\ \mathrm{m}^3$。
根据阿基米德原理，木块受到的浮力：
$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.0006\ \mathrm{m}^3=6\ \mathrm{N}$。
（2）木块漂浮，根据漂浮条件，木块重力$G=F_{\mathrm{浮}}=6\ \mathrm{N}$。
由$G=mg$得木块质量：$m=\frac{G}{g}=\frac{6\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.6\ \mathrm{kg}$。
木块的密度：$\rho_{\mathrm{木}}=\frac{m}{V}=\frac{0.6\ \mathrm{kg}}{0.001\ \mathrm{m}^3}=0.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
（3）木块全部浸入水中时，排开水的体积$V_{\mathrm{排}}'=V=0.001\ \mathrm{m}^3$，此时浮力：
$F_{\mathrm{浮}}'=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}'=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.001\ \mathrm{m}^3=10\ \mathrm{N}$。
需施加的力：$F=F_{\mathrm{浮}}'-G=10\ \mathrm{N}-6\ \mathrm{N}=4\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) $6\ \mathrm{N}$；(2) $0.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$；(3) $4\ \mathrm{N}$
【知识点】
浮力计算、阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题为浮力基础应用题，结合阿基米德原理与漂浮条件计算，步骤清晰，需掌握体积单位换算和受力分析，是浮力部分典型基础题。
【难度系数】
0.6
12. 做一做，想一想。
“听话”的浮沉子
实验器材：空矿泉水瓶，上端开口、下端封闭的小瓶子，水。
实验步骤：
Ⅰ. 往空矿泉水瓶中倒入适量的水。
Ⅱ. 往小瓶子中倒入一半的水，并将小瓶倒扣放在矿泉水瓶中，拧紧矿泉水瓶的瓶盖，这样浮沉子就做好了（如图6）。
（1）用手捏矿泉水瓶以及松手后会看到什么现象呢？为什么呢？
现象：
原因：
（2）通过控制捏矿泉水瓶的力度是否可以控制小瓶子在水中的深度呢？
“听话”的浮沉子
实验器材：空矿泉水瓶，上端开口、下端封闭的小瓶子，水。
实验步骤：
Ⅰ. 往空矿泉水瓶中倒入适量的水。
Ⅱ. 往小瓶子中倒入一半的水，并将小瓶倒扣放在矿泉水瓶中，拧紧矿泉水瓶的瓶盖，这样浮沉子就做好了（如图6）。
（1）用手捏矿泉水瓶以及松手后会看到什么现象呢？为什么呢？
现象：
用手捏矿泉水瓶，小瓶子下沉；松手后，小瓶子上升
。原因：
小瓶子排开水的体积不变，浮力不变，通过改变小瓶子里水的重力来实现浮沉
。（2）通过控制捏矿泉水瓶的力度是否可以控制小瓶子在水中的深度呢？
可以
。答案
12. (1) 现象：用手捏矿泉水瓶，小瓶子下沉；松手后，小瓶子上升 原因：小瓶子排开水的体积不变，浮力不变，通过改变小瓶子里水的重力来实现浮沉 (2) 可以
解析
【分析】本题围绕“听话的浮沉子”实验，考查物体浮沉条件的应用。解题思路：明确浮沉子的工作原理是通过改变自身重力实现浮沉；捏矿泉水瓶时，瓶内气压变化会改变小瓶内的水量，进而改变小瓶总重力，结合浮力不变的特点判断浮沉现象；控制捏瓶力度可调整小瓶重力，从而控制其在水中的深度。
【解析】（1）当用手捏矿泉水瓶时，瓶内空气被压缩，气压增大，将水压入小瓶，使小瓶内水量增加，小瓶总重力变大；小瓶浸没在水中时，排开水的体积不变，根据阿基米德原理，所受浮力大小不变。当小瓶总重力大于浮力时，小瓶下沉。松手后，矿泉水瓶内气压减小，小瓶内的水流出，小瓶总重力减小，当重力小于浮力时，小瓶上升。因此现象为：用手捏矿泉水瓶，小瓶子下沉；松手后，小瓶子上升；原因是：小瓶子排开水的体积不变，浮力不变，通过改变小瓶子里水的重力来实现浮沉。（2）控制捏矿泉水瓶的力度，可改变瓶内气压大小，进而改变进入小瓶的水量，即改变小瓶总重力；当小瓶总重力等于浮力时，小瓶可停在水中任意深度，因此可以控制小瓶子在水中的深度。
【答案】（1）用手捏矿泉水瓶，小瓶子下沉；松手后，小瓶子上升；小瓶子排开水的体积不变，浮力不变，通过改变小瓶子里水的重力来实现浮沉 （2）可以
【知识点】物体浮沉条件、浮力的应用、气压与体积的关系
【点评】本题结合趣味实验，将抽象的浮沉条件知识具象化，帮助学生理解“改变自身重力实现浮沉”的原理，既有趣味性又能巩固物理知识，是浮沉条件应用的典型实例。
【难度系数】0.5
【解析】（1）当用手捏矿泉水瓶时，瓶内空气被压缩，气压增大，将水压入小瓶，使小瓶内水量增加，小瓶总重力变大；小瓶浸没在水中时，排开水的体积不变，根据阿基米德原理，所受浮力大小不变。当小瓶总重力大于浮力时，小瓶下沉。松手后，矿泉水瓶内气压减小，小瓶内的水流出，小瓶总重力减小，当重力小于浮力时，小瓶上升。因此现象为：用手捏矿泉水瓶，小瓶子下沉；松手后，小瓶子上升；原因是：小瓶子排开水的体积不变，浮力不变，通过改变小瓶子里水的重力来实现浮沉。（2）控制捏矿泉水瓶的力度，可改变瓶内气压大小，进而改变进入小瓶的水量，即改变小瓶总重力；当小瓶总重力等于浮力时，小瓶可停在水中任意深度，因此可以控制小瓶子在水中的深度。
【答案】（1）用手捏矿泉水瓶，小瓶子下沉；松手后，小瓶子上升；小瓶子排开水的体积不变，浮力不变，通过改变小瓶子里水的重力来实现浮沉 （2）可以
【知识点】物体浮沉条件、浮力的应用、气压与体积的关系
【点评】本题结合趣味实验，将抽象的浮沉条件知识具象化，帮助学生理解“改变自身重力实现浮沉”的原理，既有趣味性又能巩固物理知识，是浮沉条件应用的典型实例。
【难度系数】0.5
