Question

12．住在山區(qū)小河邊的曉軍同學(xué)，學(xué)了浮力知識(shí)后自制了一個(gè)救生木筏，其質(zhì)量為50kg，體積為0.6m³．（g=10N/kg）求：
（1）救生木筏漂浮在水面上時(shí)，露出水面的體積是多少？
（2）當(dāng)10名同學(xué)站在救生筏上面時(shí)，救生木筏剛好完全浸沒在水中，則這10名同學(xué)的平均質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）本題目第一問要看木筏所受到的浮力，就得先看物體所處的狀態(tài)，物體處于漂浮狀態(tài)，屬于平衡狀態(tài)，所以浮力大小等于木筏重力大小；再利用浮力的公式變形可得出V_排的大小，V_露=V-V_排．
（2）在第二問中，要利用浮力的計(jì)算公式計(jì)算出物體所受的浮力，然后利用平衡狀態(tài)，求出十名同學(xué)的質(zhì)量大�。�

解答 解：（1）救生木筏漂浮時(shí)，
F_浮=G_救=m_救g=50kg×10N/kg=500N，
由公式F_浮=ρ_液gV_排得，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$=$\frac{500N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.05m³，
救生筏露出水面的體積V_露=V-V_排=0.6m³-0.05m³=0.55m³．
（2）當(dāng)10名同學(xué)站在救生木筏上，救生木筏剛好完全浸沒在水中時(shí)，
F′_浮=G_救+G_人
則ρ_水gV=10m_人g+m_救g
m_人=$\frac{{ρ}_{水}gV-{m}_{救}g}{10g}$=$\frac{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×0.6{m}^{3}-50kg}{10}$=55kg．
答：（1）救生木筏漂浮在水面上時(shí)，露出水面的體積是0.55m³．
（2）這10名同學(xué)的平均質(zhì)量是55kg．

點(diǎn)評(píng) 本題目考查根據(jù)物體所處的狀態(tài)，運(yùn)用阿基米德原理和浮沉條件來求物體所受浮力的大小以及相關(guān)的物理量．題目比較基礎(chǔ)簡(jiǎn)單，只要將相關(guān)知識(shí)掌握牢固，題目不難解出．