Question

【题目】云阳县为了让我县广大学生继承和发展我国传统游学“读万卷书，行万里路”的教育理念和人文精神，从而搞出各学校根据区域特色、学生年龄特点和各学科教学内容需要，组织学生研学旅行。我甚一中学八年级学生小明参加完学校研学旅行回到家里，他提出与他爸爸 再一次去亲近大自然，于是小明和爸爸周末到郊外去钓鱼，他在亲近大自然的同时还观察到爸爸在钓鱼前要“试漂”来确定铅坠(铅坠由合金制成)的大小，尽量使“浮标”更灵敏，如下图所示是浮标和铅坠的位置示意图。若球形浮标的体积为15cm3，铅坠的密度为11g/cm3。(取水的密度ρ水=1.0×l03kg/m3，g=10N/kg)

(1)若铅坠在水面下1.55m处，它受到水的压强是多大？

(2)有经验的钓鱼者会使浮标体积的浸入水中，此时浮标受到的浮力是多大？.

(3)小明看见爸爸有一种体积为0.5 cm3的铅坠，如果使用这种铅坠，浮标静止时浸入水中的体积有多大？(铅坠未接触池底，不计浮标的质量，不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质量)

Answer 1

【答案】(1)1.55×104Pa(2) 0.1N(3) 5m3

【解析】

(1)铅坠在水面下1.55m处时受到水的压强：

p=水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.55m=1.55×104Pa，

(2)浮标体积的浸入水中时受到的浮力：

F浮=水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg××15×106m3=0.1N，

(3)由ρ=可得，铅坠的质量：

m=ρ铅V铅=11g/cm3×0.5cm3=5.5g，

因铅坠未接触池底，不计浮标的质量不计钓线鱼钩和鱼饵的体积及质量，

所以，浮标漂浮时受到的浮力：

F′浮=G=mg=5.5×103kg×10N/kg=5.5×102N，

此时排开水的体积：

V′排== =5.5×106m3=5.5cm3

则浮标静止时浸入水中的体积：

V浸=V′排V铅=5.5cm30.5cm3=5cm3。

答：(1)铅坠在水面下1.55m处时受到水的压强是1.55×104Pa；

(2)使浮标体积浸入水中时受到的浮力是0.1N；

(3)铅坠的体积为0.5cm3,浮标静止时浸入水中的体积为5cm3。