Question

退休职工李师傅设计制造的水上自行车在武昌曾家巷码头长江边试水的消息引起了网友热议．在水面“行走”的自行车底部安装了8个体积均为0.02m³的密闭纯净水筒，并在后轮安装了塑料叶片提供前进的动力．
（1）塑料叶片向后运动时，水上自行车就能向前行驶，这是由于

力的作用是相互的

．
（2）假设某位体重为550N的网友骑着水上自行车在水中匀速行驶时，平均每个水桶有

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的体积浸没在水中，该水上自行车大约有多重？计算时我们不计哪些因素？（g=10N/kg）．

Answer 1

分析：（1）力是物体对物体的作用，这两个物体互为施力物体互为受力物体．
（2）先对人和自行车进行受力分析，即竖直向下受到人的重力和自行车的重力，竖直向上受浮力作用，由于处于漂浮状态，则浮力等于人和自行车的总重；先根据F_浮=ρgV_排求出浮力的大小，然后根据自行车的重力等于浮力减去人的重力即可求出；从整个装置中没有考虑的因素进行分析．

解答：解：（1）塑料叶片向后运动时，由于物体间力的作用是相互的，水给自行车向前的作用力，因此水上自行车就能向前行驶．
（2）F浮=ρ水gV排=1.0×103×10×0.02×

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×8N=800N；
G_车=F_浮-G_人=800N-550N=250N．
计算时不计车轮和塑料叶片等受到的浮力（或排开水的体积）．
答：（1）力的作用是相互的；（2）自行车大约有250N，计算时不计车轮和塑料叶片等受到的浮力（或排开水的体积）．

点评：考查了力的作用是相互的和阿基米德原理，知道物体漂浮时物体受浮力和重力作用，并且浮力和向下的总重力相等．