Question

15．如圖所示是一個(gè)帶“救生圈”的鑰匙鏈．這個(gè)鑰匙鏈遇水會(huì)彈出一個(gè)安全氣囊，增大浮力防止鑰匙鏈下沉．另外，水還會(huì)觸發(fā)這個(gè)鑰匙鏈的LED燈，使它發(fā)出明亮的光，即使是在晚上，也很容易找到．
（1）此鑰匙鏈遇水后LED燈發(fā)光．說明水具有導(dǎo)電性（填物理性質(zhì)）
（2）有人說，當(dāng)彈出安全氣囊的鑰匙鏈（串有鑰匙）漂浮在水中時(shí)．鑰匙受到水的浮力和重力是一對(duì)平衡力．請(qǐng)判斷這種說法是否正確并說明理由：這種說法不正確．因?yàn)殍�匙受到安全氣囊的拉力、水的浮力、重力三個(gè)力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力與浮力、拉力相平衡，所以鑰匙受到水的浮力和重力不是一對(duì)平衡力
（3）若該鑰匙鏈所掛重物為1kg時(shí)．氣囊剛好完全浸沒在水中（不計(jì)氣囊重力，忽略鑰匙鏈和鑰匙自身重力和體積），則氣囊的體積為多少？以下是小龍同學(xué)的解答過程：
解：F_浮=G=mg=1kg×10N/kg
V_氣囊=V_排=F_浮/ρ_水g=10N/（1×10³kg/m³×10N/kg）=0.001m³=1L
答：氣囊的體積為1L．小龍的解答過程是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，原因是沒有說明F_浮=G、V=V_排的條件，浮力解答不完整；沒有說明g=10N/kg的情況下g取9.8N/kg．

Answer 1

分析 （1）生活用的水容易導(dǎo)電，屬于導(dǎo)體；
（2）對(duì)鑰匙進(jìn)行受力分析，確定鑰匙受到的兩個(gè)力是否是平衡力；
（3）先根據(jù)G=mg求出物體的重力，然后根據(jù)氣囊剛好完全浸沒，即懸浮時(shí)浮力與重力的關(guān)系，再利用阿基米德原理求出氣囊中產(chǎn)生氣體的體積．

解答 解：
（1）因?yàn)樗�有�?dǎo)電性，因此此鑰匙鏈遇水后LED燈發(fā)光；
（2）當(dāng)彈出安全氣囊的鑰匙鏈（串有鑰匙）漂浮在水中時(shí)．鑰匙受到安全氣囊的拉力、水的浮力、重力三個(gè)力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以重力與浮力、拉力相平衡，所以鑰匙受到水的浮力和重力不是一對(duì)平衡力；
（3）重物的重力：G=mg=1kg×9.8N/kg=9.8N；
當(dāng)氣囊剛好完全浸沒時(shí)，浮力等于重力，即F_浮=G=9.8N；
由F_浮=ρgV_排可得氣囊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{9.8N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$=10^-3m³=1dm³=1L．
通過比較看出，小龍的解答過程是錯(cuò)誤的，沒有說明F_浮=G、V=V_排的條件，浮力解答不完整；沒有說明g=10N/kg的情況下g取9.8N/kg．
答：（1）導(dǎo)電性；（2）這種說法不正確．因?yàn)殍�匙受到安全氣囊的拉力、水的浮力、重力三個(gè)力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力與浮力、拉力相平衡，所以鑰匙受到水的浮力和重力不是一對(duì)平衡力；（3）錯(cuò)誤；沒有說明F_浮=G、V=V_排的條件，浮力解答不完整；沒有說明g=10N/kg的情況下g取9.8N/kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查水的物理性質(zhì)以及阿基米德原理、物體漂浮條件的應(yīng)用，關(guān)鍵知道氣囊剛好完全浸沒時(shí)，浮力等于重力．