Question

在“想想做做”教学活动中，老师组织学生开展了用橡皮泥进行“造船”比赛活动。要求每个学生用一块质量为60g、密度为1.5×l0³ kg/m³的橡皮泥造一艘小船，然后把图钉或者螺母、沙粒等当“货物”装进去，看谁的小船装载的“货物”最多，最后是小华同学造的小船以装载了100g的“货物”获胜，如下图所示。求：

(l)这块橡皮泥直接放入水中所受到的浮力。

(2)小华“造”的小船装载100g货物时受到的浮力。

(3)根据上面的计算，说一说用钢铁造的船能浮在水而上的道理。

 

Answer 1

【答案】

(1)0.4N（2）1.6N（3）用钢铁造的船是空心的，增大了排开水的体积，从而增大了浮力。

【解析】知道橡皮泥的质量和橡皮泥的密度，利用密度公式求橡皮泥的体积，橡皮泥直接放入水中会下沉，排开水的体积等于橡皮泥的体积，利用阿基米德原理求橡皮泥受到的浮力；小船装载100g货物时，船漂浮，根据漂浮条件求船受到的浮力；浮力的大小和排开液体的体积有关，轮船采用“空心”的方法，是为了增大排开水的体积，从而增大可利用的浮力。

(1)F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-5m³=0.4N

（2）G_总=G_物+G_船=0.1kg×10N/kg+0.06 kg×10N/kg=1.6N

小船漂浮F_浮=G_总=1.6N

（3）用钢铁造的船是空心的，增大了排开水的体积，从而增大了浮力。