图是薄纸制成的下端开口,容器的容积为1m3,所用薄纸重量为0.5N,容器内空气重量为________N,容器(含其内空气)的总重量为________N(空气密度为?1.29kg/m3,g=10N/kg),为了使容器悬浮在空中,你要用________方法使容器内空气减少,容器内空气的重量减少________N,容器才能悬浮在空中,此时容器内空气密度________容器外空气密度(选填“大于”,“等于”,“小于”).
网友回答
12.9 13.4 加热使气体膨胀 0.5 小于
解析分析:①已知容器的容积和空气的密度,可以得到容器内空气的质量,进而得到空气的重力;
②已知薄纸重和空气重,可以得到总重;
③使容器中空气减少最直接的方法:加热使气体膨胀,溢出空气;
④物体悬浮的条件是:受到的浮力等于物体的重力.
解答:
①∵ρ=
∴容器内空气的重力为G=mg=ρVg=1.29kg/m3×1m3×10N/kg=12.9N;
②容器的总重量为G总=G空气+G0=12.9N+0.5N=13.4N;
③为了使容器悬浮在空中,根据物体热胀冷缩的性质,需要采用加热使气体膨胀,溢出空气的方法使容器内空气减少;
④容器在空气中受到的浮力为F浮=ρ空气gV=1.29kg/m3×10N/kg×1m3=12.9N
要使容器悬浮在空气中,需要排出的空气为△G=G总-F浮=13.4N-12.9N=0.5N;
此时容器和剩余空气的平均密度等于外界空气的密度,所以容器内空气密度要小于容器外空气的密度.
故