某工厂为抗洪抢险的解放军战士赶制一批“救生衣”.这种救生衣是将泡沫塑料包缝在背心上.它的技术指标之一是,穿上这种救生衣必须使人的头部露出水面.制做前,设计人员要通过搜集数据来估算每个救生衣的最小体积.下列是设计人员搜集到的一些数据:①人体的质量;②人体的密度;③人体的体积;④人头部体积与人体积的比例关系;⑤水的密度;⑥泡沫塑料的密度;⑦泡沫塑料的质量.你认为只要知道下列哪组数据就能完成这一要求A.①②④⑤⑥B.①②⑤⑥⑦C.①④⑥⑦D.①②③④
网友回答
A
解析分析:知道人的质量和人的密度,利用密度公式求人的体积;要求穿上救生衣使人的头部露出水面,即人和救生衣漂浮,人和救生衣受到的浮力等于人受到的浮力(求出了人体的体积、知道人头部体积与人体积的比例关系,可求V排,而F人=ρ水V排g)加上救生衣受到的浮力(F衣=ρ水V衣g),人和救生衣的总重等于人重(G人=m人g)加上救生衣重(G衣=ρ衣V衣g),根据物体的漂浮条件F浮=G列方程求解.
解答:人的质量m人、人的密度为ρ人,人的体积V人=;要求穿上救生衣使人的头部露出水面,设人头部体积与人体积的比例关系为a%,则V人排=(1-a)%×V人=(1-a)%×,人和救生衣受到的浮力:F浮=F人+F衣=ρ水V人排g+ρ水V衣g,人和救生衣的总重:G=G人+G衣=m人g+ρ衣V衣g,∵人和救生衣漂浮,∴F浮=G,即:ρ水V人排g+ρ水V衣g=m人g+ρ衣V衣g,V衣=,所以需要知道:①人体的质量;②人体的密度;④人头部体积与人体积的比例关系;⑤水的密度;⑥泡沫塑料的密度.故选A.
点评:本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,要求灵活掌握公式.