题目内容
2.分析 (1)已知孔明灯的容积和空气的密度,可以得到孔明灯内空气的质量,进而得到空气的重力;知道材料质量,可求材料重,进而求出总重;
(2)使容器中空气减少最直接的方法:加热使气体膨胀,溢出空气;
(3)物体悬浮的条件是:受到的浮力等于物体的重力.求出空气重力,可知其质量,体积不变,然后利用密度公式求解.
解答 解:
(1)由ρ=$\frac{m}{V}$可得孔明灯内空气的质量:
m=ρV=1.29kg/m3×1m3=1.29kg,
空气重力为G=mg=1.29kg×10N/kg=12.9N;
孔明灯材料重力G0=m0g=0.05kg×10N/kg=0.5N;
孔明灯的总重:
G总=G+G0=12.9N+0.5N=13.4N;
(2)为了使容器悬浮在空中,根据物体热胀冷缩的性质,需要采用加热使气体膨胀,溢出空气的方法使容器内空气重力减少;
(3)容器在空气中受到的浮力:
F浮=ρ空气gV=1.29kg/m3×10N/kg×1m3=12.9N,
孔明灯材料重力:
G0=m0g=0.05kg×10N/kg=0.5N,
要使容器悬浮在空气中,G总′=F浮 ,
此时孔明灯内的空气重力:
G′=12.9N-0.5N=12.4N
此时孔明灯内的空气的质量m′=$\frac{G′}{g}$=$\frac{12.4N}{10N/kg}$=1.24kg,
则此时空气密度:
ρ′=$\frac{m′}{V}$=$\frac{1.24kg}{1{m}^{3}}$=1.24kg/m3.
故答案为:13.4;重力减小;1.24.
点评 此题考查了质量、重力的计算、悬浮的条件和应用、阿基米德原理和二力平衡的条件等内容,涵盖了力学较多的知识点,综合性较强,有一定的难度.
练习册系列答案
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10.
为了探究压力的作用效果,老师准备了如图所示的器材:①用钉子做腿的小桌 ②海绵 ③砝码 ④木板 ⑤盛有适量水的矿泉水瓶 ⑥装有沙的容器等供同学们选择.同学所选的四组器材中,不能达到探究目的是( )
| A. | ①③⑥ | B. | ②⑤ | C. | ②③④ | D. | ④⑤ |
14.
如图所示,从倒置的漏斗口用力向上吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来.下列说法正确的是( )
| A. | 吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强 | |
| B. | 吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强 | |
| C. | 吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强 | |
| D. | 吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强 |
11.在生产和生活中,人们常根据物质不同的属性选择材料,下面属于主要从弹性的角度考虑选材的是( )
| A. | 用橡胶作为汽车轮胎的材料 | B. | 用钨作为白炽灯泡灯丝的材料 | ||
| C. | 用铝合金作为制作飞机的材料 | D. | 用塑料作为插座外壳的材料 |