在抗洪抢险中,几位同学自制一个总体积0.3m3的竹筏,放入水中有五分之一浸入水中,(g=10N/kg?)求:
(1)此时竹筏受到的浮力多大?
(2)竹筏的密度多大?
(3)若被救的人平均质量为50kg,要保证安全该竹筏上不得超过多少人?
网友回答
解:(1)竹筏排开水的体积:V排=V=×0.3m3=0.06m3;
竹筏受到的浮力:
F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×0.06m3=600N;
(2)∵漂浮,
∴竹筏重:G=mg=m×10N/kg=F浮=600N;
∴竹筏的质量:m=60kg,
竹筏的密度:ρ1===0.2×103kg/m3;
(3)竹筏刚好全浸入时,受到的浮力:
F浮′=ρgv=1000kg/m3×10N/kg×0.3m3=3000N;
此时应满足:F浮′=G+nm人g,
∴最多能承载的人数:n===4.8,所以一次最多承载4人.
答:(1)此时床垫受到的浮力为600N;
(2)竹筏的密度0.2×103kg/m3;
(3)该床垫上一次最多能承载4人.解析分析:(1)求出竹筏排开水的体积,利用阿基米德原理可求竹筏所受水的浮力;(2)竹筏漂浮,根据物体的漂浮条件求竹筏重,再利用重力公式求竹筏的质量,又知道竹筏的体积,利用密度公式求竹筏的密度;(3)竹筏漂浮时浮力等于重力,已知竹筏的重力和满载时所受的浮力,根据力的合成可求出能承载的人的重力、质量,即可得能承载的人数.点评:本题考查了密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件等内容.本题关键:一是公式及其变形的灵活运用,二是力的合成的应用.