6. 小明准备用空矿泉水瓶做一件“救生衣”。已知小明的质量是50千克,身体平均密度约等于水的密度($ρ_{水}$取$1.0×10^{3}$千克/米³),为确保安全,他的头部要露出水面,头部的体积约占身体总体积的$\frac {1}{10}$(不计空矿泉水瓶的质量和塑料的体积)。g取10牛/千克,据此回答以下问题:

(1)求小明头部的体积。
(2)请你帮小明计算一下,制作“救生衣”至少需要多少个如图所示的空矿泉水瓶?
(1)求小明头部的体积。
(2)请你帮小明计算一下,制作“救生衣”至少需要多少个如图所示的空矿泉水瓶?
答案
(1) $ 5 \times 10^{-3} m^{3} $
(2) 10 个 解: (1) 根据 $ \rho = \frac{m}{V} $ 可得, 小明的体积: $ V = \frac{m}{\rho} = \frac{50kg}{1 \times 10^{3} kg/m^{3}} = 5 \times 10^{-2} m^{3} $, 则小明头部的体积: $ V_{头} = \frac{1}{10} V = \frac{1}{10} \times 5 \times 10^{-2} m^{3} = 5 \times 10^{-3} m^{3} $。
(2) 根据物体浮沉条件可知, 为确保安全至少他的头部要露出水面, 其所受浮力至少为: $ F_{浮} = G_{小明} = m_{小明}g = 50kg \times 10N/kg = 500N $, 根据 $ F_{浮} = \rho_{水}gV_{排} $ 可得, 排开水的体积至少为: $ V_{排} = \frac{F_{浮}}{\rho_{水}g} = \frac{500N}{1 \times 10^{3} kg/m^{3} \times 10N/kg} = 5 \times 10^{-2} m^{3} $, 所以需要图示的空矿泉水瓶的个数: $ n = \frac{V_{排} - (V_{小明} - V_{头})}{V_{瓶}} = \frac{5 \times 10^{-2} m^{3} - (5 \times 10^{-2} m^{3} - 5 \times 10^{-3} m^{3})}{550 \times 10^{-6} m^{3}} \approx 10 $ (个)。
(2) 10 个 解: (1) 根据 $ \rho = \frac{m}{V} $ 可得, 小明的体积: $ V = \frac{m}{\rho} = \frac{50kg}{1 \times 10^{3} kg/m^{3}} = 5 \times 10^{-2} m^{3} $, 则小明头部的体积: $ V_{头} = \frac{1}{10} V = \frac{1}{10} \times 5 \times 10^{-2} m^{3} = 5 \times 10^{-3} m^{3} $。
(2) 根据物体浮沉条件可知, 为确保安全至少他的头部要露出水面, 其所受浮力至少为: $ F_{浮} = G_{小明} = m_{小明}g = 50kg \times 10N/kg = 500N $, 根据 $ F_{浮} = \rho_{水}gV_{排} $ 可得, 排开水的体积至少为: $ V_{排} = \frac{F_{浮}}{\rho_{水}g} = \frac{500N}{1 \times 10^{3} kg/m^{3} \times 10N/kg} = 5 \times 10^{-2} m^{3} $, 所以需要图示的空矿泉水瓶的个数: $ n = \frac{V_{排} - (V_{小明} - V_{头})}{V_{瓶}} = \frac{5 \times 10^{-2} m^{3} - (5 \times 10^{-2} m^{3} - 5 \times 10^{-3} m^{3})}{550 \times 10^{-6} m^{3}} \approx 10 $ (个)。
7. 测量人体血液的密度。
测量人体血液的密度有一种方法,先在几个玻璃管内分别装入密度不同的硫酸铜溶液,然后分别在每一个试管中滴进一滴血液,分析人员只要看到哪一个管中血液悬浮在其中,就能判断血液的密度。
根据上文的启发,利用下列器材:一个杯子,足够的水和食盐,一根玻璃棒,一只密度计,你能否设计一个实验,测量一个鸡蛋的密度。请写出:
(1)实验的思路是____。
(2)实验所用到的科学原理是____。
测量人体血液的密度有一种方法,先在几个玻璃管内分别装入密度不同的硫酸铜溶液,然后分别在每一个试管中滴进一滴血液,分析人员只要看到哪一个管中血液悬浮在其中,就能判断血液的密度。
根据上文的启发,利用下列器材:一个杯子,足够的水和食盐,一根玻璃棒,一只密度计,你能否设计一个实验,测量一个鸡蛋的密度。请写出:
(1)实验的思路是____。
(2)实验所用到的科学原理是____。
答案
(1) 先把鸡蛋放入水中, 然后向水中倒入食盐, 并不断搅拌直到鸡蛋悬浮在液体中, 测出鸡蛋悬浮时盐水的密度即为鸡蛋的密度 (2) 悬浮时, $ \rho_{物} = \rho_{液} $
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