【水上行走球】最近兴起了一种叫做水上步行球的娱乐游戏人可以站在....

发布时间:2021-04-02 23:21:28

最近,兴起了一种叫做水上步行球的娱乐游戏,人可以站在充了气的大球里行走在水面上(气球重可忽略).一种新型水上救生球可能就是得益于这方面的灵感,如图2中的救生球刚在武汉成功完成了40分钟的水上载人试验.救生球体积1.6m3,球与工作人员总重300kg,保持平衡坐姿,有6个空气交换器,可保证供给足够的空气,为保证安全,在救生球一半处设有一条安全线.
(1)一个质量30kg的小孩玩如图1的步行球球时,所受的浮力是多大?此时步行球排开水的体积是多少?
(2)假设每位乘客的质量为50kg,在保证安全的条件下,武汉的这种水上救生球(如图2)最多可营救多少名乘客?(g取10N/kg) 物理

网友回答

【答案】
  (1)一个质量30kg的小孩玩如图1的步行球,则m总g=m球+m小孩=300kg+30kg=330kg;
  ∵步行球漂浮在水面上,
  ∴F浮=G总=m总g=330kg×10N/kg=3300N;
  由F浮=ρ水gV排得:
  V排=F浮ρ水g=3300N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.33m3;
  (2)由于为保证安全,在救生球一半处设有一条安全线.
  所以V排最大=12V=12×1.6m3=0.8m3;
  救生球受到的最大浮力:F最大=ρ水V最大g=1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg=8×103N;
  救生球与工作人员的重力:G球与人=m球与人g=300kg×10N/kg=3000N,
  一个人的重力:G人=m人g=50kg×10N/kg=500N,
  则救生球最多能承载的人数:n=8×103N?3000N500N=10人.
  答:(1)一个质量30kg的小孩玩步行球球时,所受的浮力是3300N;此时步行球排开水的体积是0.33m3;
  (2)假设每位乘客的质量为50kg,在保证安全的条件下,武汉的这种水上救生球最多可营救10名乘客.
【问题解析】
(1)利用重力公式求出救生球与工作人员和小孩滚筒总质量,再根据物体的漂浮条件求受到水的浮力,再根据F浮=ρ水gV排求出救生球排开水的体积.(2)先根据救生球体积和F浮=ρ水V排g求出受到的最大浮力,然后根据一个人的重力和救生球与工作人员的自重即可求出最多承载的人数. 名师点评 本题考点 浮力大小的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用. 考点点评 此题考查了有关浮力的计算,主要考查了阿基米德原理及物体浮沉条件的应用.不仅要掌握其内容及涉及的公式,还要做到灵活应用.
【本题考点】
浮力大小的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用. 考点点评 此题考查了有关浮力的计算,主要考查了阿基米德原理及物体浮沉条件的应用.不仅要掌握其内容及涉及的公式,还要做到灵活应用.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!