【分析】
本题是力学基础计算题,可分三步依次求解:
1. 求鸡蛋的重力:回忆重力公式$G=mg$,先将鸡蛋质量的单位从克换算为千克(国际单位),再代入公式计算重力。
2. 求鸡蛋排开水的质量:鸡蛋完全浸没在水中,排开水的体积等于鸡蛋的体积,先统一体积单位,再利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$的变形公式$m=\rho V$计算排开水的质量。
3. 求鸡蛋所受浮力:根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力等于排开液体的重力,即$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$,代入第二问求出的排开水的质量即可计算浮力,也可直接用$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$计算。
【解析】
(1)统一鸡蛋质量的单位:$m=50\,\mathrm{g}=0.05\,\mathrm{kg}$
根据重力公式$G=mg$,代入数据得:
$G=mg=0.05\,\mathrm{kg}×10\,\mathrm{N/kg}=0.5\,\mathrm{N}$
(2)鸡蛋完全浸没在水中,排开水的体积等于鸡蛋的体积:
$V_{排}=V=45\,\mathrm{cm}^3=45×10^{-6}\,\mathrm{m}^3$
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$变形得$m=\rho V$,代入水的密度和排开水的体积:
$m_{排}=\rho_{水}V_{排}=1.0×10^3\,\mathrm{kg/m}^3×45×10^{-6}\,\mathrm{m}^3=0.045\,\mathrm{kg}=45\,\mathrm{g}$
(3)根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$,代入数据得:
$F_{浮}=m_{排}g=0.045\,\mathrm{kg}×10\,\mathrm{N/kg}=0.45\,\mathrm{N}$
【答案】
(1)鸡蛋的重力为$0.5\,\mathrm{N}$;
(2)鸡蛋排开水的质量为$0.045\,\mathrm{kg}$(或$45\,\mathrm{g}$);
(3)鸡蛋所受浮力的大小为$0.45\,\mathrm{N}$。
【知识点】
重力的计算、密度公式的应用、阿基米德原理
【点评】
本题属于力学基础题型,考查重力、密度、阿基米德原理的基本公式应用,解题关键是掌握单位换算的方法,理解完全浸没时排开液体体积与物体体积的关系,熟练运用相关公式计算,难度不大,适合巩固力学基础公式。
【难度系数】
0.8