题目内容
17．
水上自行车运动起源于加拿大，作为环保型的娱乐健身器材，以其惬意、安全的性能迅速风靡欧美各国，有较强的参与性、趣味性和观赏性．如图为一大学生的自制水上自行车，车下固定5个充满气的气囊，每个气囊体积均为3.0×10-2m3，已知该自行车的总质量为25kg，不计车轮浸入水中的体积．（1）当自行车停放在水面上没人骑行时，所受浮力多大？气囊排开水的总体积为多少？
（2）当质量为75kg的人骑行时，固定在正中间的一个气囊破裂，从理论上计算说明该自行车是否还能安全骑行？
分析 （1）当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，根据F浮=G=mg求出浮力的大小，根据阿基米德原理求出气囊排开水的总体积；
（2）当质量为75kg的人骑行恰好漂浮时受到的浮力等于自行车和人的重力之和，根据阿基米德原理求出排开水的体积，然后与气囊的总体积相比较得出答案．
解答 解：（1）当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态，
则自行车受到的浮力：
F浮=G车=m车g=25kg×10N/kg=250N，
由F浮=ρgV排可得，气囊排开水的总体积：
V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{250N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.025m3；
（2）当质量为75kg的人骑行恰好漂浮时，
则受到的浮力：
F浮′=G总=（m人+m车）g=（75kg+25kg）×10N/kg=1000N，
排开水的体积：
V排′=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1000N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.1m3，
剩余气囊的总体积：
V=4×3.0×10-2m3=0.12m3，
因V排′＜V，
所以，该自行车能安全骑行．
答：（1）当自行车停放在水面上没人骑行时，所受浮力为250N；气囊排开水的总体积为0.025m3；
（2）从理论上计算可知，该自行车还能安全骑行．
点评 本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用，最后一问也可以求出剩余气囊所载物体的最大质量和人的质量相比较得出答案．
练习册系列答案
同步练习强化拓展系列答案
相关题目
7．如图所示，在“观察水的沸腾”实验中，当水温升到90℃时，随着加热过程，每隔1min 记录一次水的温度．某同学记录的数据如表：
（1）根据记录，在如图中画出水的沸腾图象．
（2）在图3中，图乙是水沸腾前的情景，图甲是水沸腾后的情景．
（3）沸腾是汽化 现象．
（4）试根据实验现象归纳水沸腾时的特点：吸收热量，但温度不变．
| 时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 温度/℃ | 90 | 92 | 94 | 96 | 98 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
（2）在图3中，图乙是水沸腾前的情景，图甲是水沸腾后的情景．
（3）沸腾是汽化 现象．
（4）试根据实验现象归纳水沸腾时的特点：吸收热量，但温度不变．
12．在探究“导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻的关系”的实验中，小明用定值电阻和一个电压恒定的电源，及有关的实验器材，设计了电路，按实验要求分别测出有关的物理量．
（1）在图1中画出实验电路图．
（2）实验中，在验证“导体中的电流跟导体电阻的关系”时，当把定值电阻RX=5Ω换成10Ω后，闭合开关，发现电压表示数增大，接下来的操作是向左移动滑片，使电压表示数不变．
（3）表中是小明在实验中测出的数据，其中R为定值电阻，阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω，U是电阻R两端的电压，I是通过电阻R的电流．
要验证“导体中的电流跟导体两端电压的关系”时，可以选1、2、3或4、5、6或7、8、9结论是：在电阻不变时，通过导体的电流与导体的电压成正比．
（4）图2是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象，其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图象是乙图．（选填“甲”或“乙”）．
（5）在探究过程中，在连接电路时开关应该断开．在闭合开关前，应使滑动变阻器连入电路中的电阻值调到最大，这个实验中使用滑动变阻器的目是保护电路和改变电阻的电压（研究电流与电压的关系）及控制电阻的电压不变（研究电流与电阻的关系）．
（1）在图1中画出实验电路图．
（2）实验中，在验证“导体中的电流跟导体电阻的关系”时，当把定值电阻RX=5Ω换成10Ω后，闭合开关，发现电压表示数增大，接下来的操作是向左移动滑片，使电压表示数不变．
（3）表中是小明在实验中测出的数据，其中R为定值电阻，阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω，U是电阻R两端的电压，I是通过电阻R的电流．
| 实验序号 | R/Ω | U/V | I/A |
| 1 | R=20Ω | 1 | 0.05 |
| 2 | 2 | 0.1 | |
| 3 | 3 | 0.15 | |
| 4 | R=10Ω | 1 | 0.1 |
| 5 | 2 | 0.2 | |
| 6 | 3 | 0.3 | |
| 7 | R=5Ω | 1 | 0.2 |
| 8 | 2 | 0.4 | |
| 9 | 3 | 0.6 |
（4）图2是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象，其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图象是乙图．（选填“甲”或“乙”）．
（5）在探究过程中，在连接电路时开关应该断开．在闭合开关前，应使滑动变阻器连入电路中的电阻值调到最大，这个实验中使用滑动变阻器的目是保护电路和改变电阻的电压（研究电流与电压的关系）及控制电阻的电压不变（研究电流与电阻的关系）．
以前，我国北方经常用辘轳将水从井里提上来，如图所示，辘轳的本质是可以连续转动的杠杆．已知吊桶的质量是2kg，容积是8×10-3m3；井中水面到地面的高度为5m，（不计摩擦及绳和摇柄的质量，g取10N/kg）请问：
6．当自己荡秋千运动到最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态（ ）（图中的黑点表示小丽同学）
| A． |  做匀速圆周运动 | B． |  做匀速直线运动 | C． |  继续来回摆动 | D． |  保持静止状态 |