Question

1．人体的密度与水的密度相当，一位中学生的体重为500N，由此可估算出他身体体积约为0.05m³，若他在游泳时要有$\frac{1}{5}$的身体露出水面，则需要游泳圈为他提供100N的举力．

Answer 1

分析 （1）根据人的质量和密度，可以求出人体的总体积．
（2）若他在游泳时要有$\frac{1}{5}$的身体露出水面，利用F_浮=ρ_水gV_排求游泳圈为他提供的举力．

解答 解：由G_人=m_人g=ρ_人V_人g可得：
身体体积V_人=$\frac{{G}_{人}}{{ρ}_{人}g}$=$\frac{500N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.05m³
若他在游泳时要有$\frac{1}{5}$的身体露出水面，则V_露=$\frac{1}{5}$V_人=$\frac{1}{5}$×0.05m³=0.01m³，
需要游泳圈提供的举力F=G-F_浮=ρ_人V_人g-ρ_水gV_排=ρ_水V_人g-ρ_水gV_排=ρ_水g（V_人-V_排）=ρ_水gV_露=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.01m³=100N．
故答案为：0.05；100．

点评 本题考查重力、密度公式的应用，根据力的平衡知道游泳圈为他提供的举力为人的重力与浮力和举力之和．