Question

17．如果是神十航天員王亞平在太空給地面的學生授課過程中展示的一滴水．失重的水滴形成了完美的球形．
曉明將一種密度為1.20克/厘米³且難溶于硫酸溶液的液體，分別滴入不同質量分數(shù)的硫酸溶液中實驗．他在質量分數(shù)為29%的硫酸溶液中同樣成功觀察到了失重后才會出現(xiàn)的完美球形的液體小球

硫酸溶液質量分數(shù)（%）	8	15	22	29	35	41	46	51
硫酸溶液密度（克厘米2）	1.05	1.1	1.15	1.20	1.25	1.30	1.35	1.40

（1）硫酸溶液質量分數(shù)與溶液密度的關系如上表所示，分析表中數(shù)據(jù)，你認為要觀察到完美液體小球需要滿足的條件是ρ_液體≤ρ_硫酸時．
（2）分析硫酸溶液質量分數(shù)與溶液密度的關系，你發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律是質量分數(shù)越大密度越大．
（3）宇航員在太空中常常面臨著失重狀態(tài)，為了適應這種失重狀態(tài)，宇航員在地球上必須接受一系列的訓練，根據(jù)小明的實驗，請你設計一種可以在水中進行訓練．

Answer 1

分析 （1）小球處于平衡狀態(tài)則可能受平衡力或不受力；根據(jù)物體的浮沉條件可知：當ρ_液體≤ρ_硫酸時液體小球總會漂浮在水面上或懸浮在硫酸溶液中；根據(jù)液體密度和硫酸溶液的密度進行分析；
（2）表中硫酸溶液質量分數(shù)從8%至51%不斷增大，相應地，硫酸溶液的密度也在不斷增大；
（3）宇航員在水中受重力與水的浮力作用而平衡，處于懸浮狀態(tài)．

解答 解：
（1）液體小球失重，不受重力或受到平衡力，此時能夠保持靜止；要使液體小球靜止在硫酸溶液中，根據(jù)據(jù)物體的浮沉條件可知，必須使ρ_液體≤ρ_硫酸，
才能觀察到完美液體小球；
（2）從對照表可以得到：硫酸溶液質量分數(shù)從8%至51%不斷增大，硫酸溶液的密度也在不斷增大；
（3）為了模擬太空中的失重狀態(tài)，宇航員在地面訓練時常要在水中進行，宇航員處于懸浮狀態(tài)．
故答案為：
（1）ρ_液體≤ρ_硫酸；
（2）質量分數(shù)越大密度越大；
（3）在水中進行訓練．

點評 本題考查了浮力的相關知識，是一道學科綜合題，根據(jù)物體的密度與液體的密度的大小關系確定物體在液體中的狀態(tài)．