Question

一同学在岸上最多只能搬得起质量是30kg的鹅卵石．如果鹅卵石的密度是2.5×10³kg/m³，则该同学在水中最多能搬得起质量是　　 kg的鹅卵石（石头不露出水面）．这时石头受到的浮力是　　N（ρ_水=1.0×10³kg/m³，取g=10N/kg）．

Answer 1

（1）该同学能施加的最大力：

F_大=G_石=m_石g=30kg×10N/kg=300N；

该同学在水中搬鹅卵石时，在水中最多能搬得起鹅卵石的最大重力：

G_大=F_浮+F_大，

设该鹅卵石的体积为V，则ρ_石Vg=ρ_水Vg+F_大，

即：2.5×10³kg/m³×V×10N/kg=1×10³kg/m³×V×10N/kg+300N，

解得：

V=2×10^﹣2m³，

在水中最多能搬得起鹅卵石的最大质量：

m=ρ_石V=2.5×10³kg/m³×2×10^﹣2m³=50kg；

（2）这时石头受到的浮力：

F_浮=ρ_水V_排g=ρ_水Vg=1×10³kg/m³×2×10^﹣2m³×10N/kg=200N．

故答案为：50；200．