Question

15．如圖是薄紙制成的下端開口的容器，容積為1m³，所用薄紙重量為0.5N，容器內(nèi)空氣重量為1.29N，容器（含其內(nèi)空氣）的總重力為13.4N（空氣質(zhì)量為1.29kg/m³，g=10N/kg），為了使容器懸浮在空中，你要用加熱使氣體膨脹方法使容器內(nèi)空氣的重量減少0.5N，容器才能懸浮在空中．

Answer 1

分析 ①已知容器的容積和空氣的密度，可以得到容器內(nèi)空氣的質(zhì)量，進(jìn)而得到空氣的重力；
②已知薄紙重和空氣重，可以得到總重；
③使容器中空氣減少最直接的方法：加熱使氣體膨脹，溢出空氣；
④物體懸浮的條件是：受到的浮力等于物體的重力．

解答 解：
①由ρ=$\frac{m}{V}$，可得容器內(nèi)空氣的重力：
G=mg=ρVg=1.29kg/m³×1m³×10N/kg=12.9N；
②容器的總重量為G_總=G_空氣+G₀=12.9N+0.5N=13.4N；
③為了使容器懸浮在空中，根據(jù)物體熱脹冷縮的性質(zhì)，需要采用加熱使氣體膨脹，溢出空氣的方法使容器內(nèi)空氣減少；
④容器在空氣中受到的浮力為F_浮=ρ_空氣gV=1.29kg/m³×10N/kg×1m³=12.9N
要使容器懸浮在空氣中，需要排出的空氣為△G=G_總-F_浮=13.4N-12.9N=0.5N；
故答案為：12.9；13.4；加熱使氣體膨脹；0.5．

點(diǎn)評 此題考查了質(zhì)量、重力的計(jì)算、懸浮的條件和應(yīng)用，阿基米德原理和二力平衡的條件等內(nèi)容，涵蓋了力學(xué)較多的知識點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，有一定的難度．