Question

10．为安全起见，初学游泳者常使用一块泡沫浮板，用双臂把浮板压人水中，借助浮板所受的浮力来辅助游泳．已知泡沫浮板的质量为0.3千克，当泡沫浮板整块压人水中时，受到水的浮力为30牛（ρ_水=1.0×10³千克/立方米，g=10牛/千克）．求：
（1）泡浮板的重力为3牛．
（2）泡沫浮板自由漂浮时，受到的浮力大小．
（3）泡沫浮板的体积．

Answer 1

分析 （1）已知质量，利用G=-mg可求泡沫浮板的重力；
（2）物体漂浮，浮力等于重力；
（3）已知泡沫浮板的浮力和水的密度，利用F_浮=ρgV_排可求其排开水的体积，泡沫浮板整块压人水中时，其体积等于排开水的体积．

解答 解：
（1）泡沫浮板的重力：
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N；
（2）泡沫浮板自由漂浮时，受到的浮力大小F_浮=G=3N；
（3）根据F_浮=ρgV_排可得，泡沫浮板的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{30N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-3m³．
故答案为：（1）3；
（2）泡沫浮板自由漂浮时，受到的浮力大小为3N；
（3）泡沫浮板的体积为3×10^-3m³．

点评 此题考查重力的计算、浮力的计算和浮力公式的应用，利用物体漂浮条件计算泡沫浮板自由漂浮时受到的浮力大小是解答此题的关键．