为安全起见,初学游泳者常使用一块泡沫浮板,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0.1×103kg/m3,体积为3000cm3.(,

发布时间:2020-08-13 13:25:25

为安全起见,初学游泳者常使用一块泡沫浮板,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0.1×103kg/m3,体积为3000cm3.(,g=10N/kg)求:
(1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力的大小.
(2)浮板被压没入水中静止时,浮板受到双臂的压力的大小.

网友回答

解:(1)V=3000cm3=3×10-3m3,
∵ρ=,
∴m=ρV=0.1×103kg/m3×3×10-3m3=0.3kg,
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,
∵浮板自由漂浮在水面上,
∴浮板受到的浮力F浮=G=3N.
(2)∵浮板被压没入水中,
∴V排=V,
F浮′=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N,
∵木块完全浸没时:
F浮′=F压+G木,
∴手对木块的压力:
F压=F浮′-G木=30N-3N=27N;
答:(1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力为3N.
(2)浮板被压没入水中静止时,浮板受到双臂的压力为27N.
解析分析:(1)已知泡沫浮板的密度和体积,利用ρ=可求得其质量,然后可知其重力,再根据漂浮时浮力等于重力可求得受到的浮力.
(2)当木块刚好全部没入水中时,木块受到的浮力等于木块重加上手对木块的压力,据此求出手对木块的压力.

点评:本题是一道力学综合题,考查了密度的计算、重力的计算、浮力的计算、知识点多、综合性强,属于难题.本题关键是阿基米德原理和漂浮条件的联合使用.
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