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11 暑假,小雨去学游泳,他使用一块泡沫浮板,用双臂把浮板压入水中,借助浮板所受的浮力来辅助游泳。已知泡沫浮板的密度是$0.1×10^{3}kg/m^{3}$,体积为$3000cm^{3}$。求:($\rho_{水}= 1.0×10^{3}kg/m^{3}$,g取10 N/kg)
(1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力的大小。
(2)当浮板被压没入水中静止时,浮板受到双臂的压力的大小。
(1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力的大小。
(2)当浮板被压没入水中静止时,浮板受到双臂的压力的大小。
答案
(1)$3N$；(2)$27N$
【解析】(1)浮板的体积$V = 3000cm^{3}=3×10^{-3}m^{3}$，浮板的质量$m = \rho V = 0.1×10^{3}kg/m^{3}×3×10^{-3}m^{3}=0.3kg$，浮板受到的重力$G = mg = 0.3kg×10N/kg = 3N$，当浮板漂浮在水面上时，浮板受到的浮力$F_{浮}=G = 3N$。(2)浮板被压没入水中时的浮力$F_{浮}'=\rho_{水}gV_{排}=\rho_{水}gV = 1×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×3×10^{-3}m^{3}=30N$，当浮板被压没入水中静止时，受力分析可得$F_{浮}'=F_{压}+G$，手对浮板的压力$F_{压}=F_{浮}'-G = 30N - 3N = 27N$。
【解析】(1)浮板的体积$V = 3000cm^{3}=3×10^{-3}m^{3}$，浮板的质量$m = \rho V = 0.1×10^{3}kg/m^{3}×3×10^{-3}m^{3}=0.3kg$，浮板受到的重力$G = mg = 0.3kg×10N/kg = 3N$，当浮板漂浮在水面上时，浮板受到的浮力$F_{浮}=G = 3N$。(2)浮板被压没入水中时的浮力$F_{浮}'=\rho_{水}gV_{排}=\rho_{水}gV = 1×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×3×10^{-3}m^{3}=30N$，当浮板被压没入水中静止时，受力分析可得$F_{浮}'=F_{压}+G$，手对浮板的压力$F_{压}=F_{浮}'-G = 30N - 3N = 27N$。
12 独木舟是一种用单根树干挖成的小舟,需要借助桨驱动。如图所示,这条独木舟所用木材的体积为$0.15m^{3}$,质量为60 kg。求:($\rho_{水}= 1.0×10^{3}kg/m^{3}$,g取10 N/kg)
(1)制作该独木舟所用材料的密度。
(2)独木舟上乘坐质量为50 kg的人漂在水面上时受到的浮力。
(1)制作该独木舟所用材料的密度。
(2)独木舟上乘坐质量为50 kg的人漂在水面上时受到的浮力。
答案
(1)$0.4×10^{3}kg/m^{3}$；(2)$1100N$
【解析】(1)制作该独木舟所用材料的密度$\rho_{木}=\frac{m_{木}}{V_{木}}=\frac{60kg}{0.15m^{3}}=0.4×10^{3}kg/m^{3}$。(2)独木舟漂浮，浮力等于独木舟和人的总重力，则$F_{浮}=G_{木}+G_{人}=m_{木}g + m_{人}g = 60kg×10N/kg + 50kg×10N/kg = 1100N$。
【解析】(1)制作该独木舟所用材料的密度$\rho_{木}=\frac{m_{木}}{V_{木}}=\frac{60kg}{0.15m^{3}}=0.4×10^{3}kg/m^{3}$。(2)独木舟漂浮，浮力等于独木舟和人的总重力，则$F_{浮}=G_{木}+G_{人}=m_{木}g + m_{人}g = 60kg×10N/kg + 50kg×10N/kg = 1100N$。
1 利用浮力知识判断生活中下列问题,对应结论正确的是( )
A.甲图中充有氢气和空气的气球体积相同,只有氢气球能向上升,则氢气球受到的浮力更大
B.乙图中将同一个鸡蛋先后放入盛有不同浓度盐水的杯子中,当鸡蛋静止时鸡蛋均没有碰到杯底,鸡蛋在右边图中受到的浮力更大
C.丙图中热气球的上升与火箭升空原理相同,都是因为受到空气的浮力
D.丁图中打捞沉船时采用“浮筒打捞法”,其打捞原理与潜水艇原理相似
A.甲图中充有氢气和空气的气球体积相同,只有氢气球能向上升,则氢气球受到的浮力更大
B.乙图中将同一个鸡蛋先后放入盛有不同浓度盐水的杯子中,当鸡蛋静止时鸡蛋均没有碰到杯底,鸡蛋在右边图中受到的浮力更大
C.丙图中热气球的上升与火箭升空原理相同,都是因为受到空气的浮力
D.丁图中打捞沉船时采用“浮筒打捞法”,其打捞原理与潜水艇原理相似
答案
D
