题目内容
4.(1)他在海水中受到的浮力是多少?
(2)若他脊背(深度按100m计)面积为0.2m2,则他脊背受到海水的压力约为多少?
(3)若要使他此时刚好悬浮,则在他身上佩戴的铅块质量是多少?(铅块的体积忽略不计 )
分析 (1)利用密度公式求出人的体积,即为排开海水的体积,利用F浮=ρ液gV排求解浮力;
(2)利用p=ρ液gh求出脊背受到海水的压强,再利用p=$\frac{F}{S}$求解压力;
(3)物体悬浮,浮力等于重力,求出铅的重力,利用G=mg求解质量.
解答 解:(1)由$ρ=\frac{m}{V}$可得,人的体积为:
V人=$\frac{{m}_{人}}{{ρ}_{人}}$=$\frac{65kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=6.5×10-2m3,
因为人浸没在海水中,V排=V人=6.5×10-2m3,
所以,他在海水中受到的浮力:
F浮=ρ海水gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×6.5×10-2m3=699.5N;
(2)他脊背受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×100m=1.03×106Pa,
由p=$\frac{F}{S}$可得,他脊背受到海水的压力:
F=pS=1.03×106Pa×0.2m2=2.06×105N;
(3)因为他悬浮在海水中
所以:F浮=G总=G人+G铅
G铅=F浮-G人=F浮-m人g=699.5N-65Kg×10N/Kg=49.5N.
铅块质量:m铅=$\frac{{G}_{铅}}{g}$=$\frac{49.5N}{10N/kg}$=4.95kg.
答:(1)他在海水中受到的浮力是6.995×102N;
(2)他脊背受到海水的压力约为2.06×105N;
(3)他身上佩戴的铅块质量是4.95kg.
点评 此题考查浮力的大小计算、液体压强的计算、物体的浮沉条件,还涉及到重力公式和密度公式的应用,是一道综合性很强的题目,关键是知道物体悬浮,浮力等于重力,以及公式的灵活运用.
练习册系列答案
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19.为了增强学生体质,学校为同学们开展了丰富多彩的体育锻炼活动.如图所示是几位同学正在进行运动的情景,下列说法正确的是( )
| A. | 图中,人的重力和地面对人的支持力是一对平衡力 | |
| B. | 图中,投出手中的篮球,说明力可以改变物体的运动状态 | |
| C. | 图中,踢出去的足球能够继续运动,说明足球受到惯性的作用 | |
| D. | 图中,人越过横杆下落的过程是把动能转化为重力势能 |
16.在探究“物体所受的重力跟它的质量关系”的实验中,按照图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别读出钧码的质量和弹簧测力计相应的示数,并记录在下面的表格中.

(1)在图乙中,以质量为横坐标、重力为纵坐标描点.连接这些点,画出重力与质量之间关系的图线.由此可写出重力 G(N)和质量m(kg)之间的关系式是:G=10N/kg×m
(2)有一位同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,也来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为乙同学的做法C.
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
(3)甲同学取了几个形状不同的玩具积木做实验,用弹簧测力计测出各自的重力大小后发现,这几个积木的重力大小不同,于是得出“重力与物体形状有关”的结论,请说明这样的验证可行吗?不可行这是因为形状不同的积木,质量不一定相同.
| 质量m/g | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
| 重力G/N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
(1)在图乙中,以质量为横坐标、重力为纵坐标描点.连接这些点,画出重力与质量之间关系的图线.由此可写出重力 G(N)和质量m(kg)之间的关系式是:G=10N/kg×m
(2)有一位同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,也来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为乙同学的做法C.
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
(3)甲同学取了几个形状不同的玩具积木做实验,用弹簧测力计测出各自的重力大小后发现,这几个积木的重力大小不同,于是得出“重力与物体形状有关”的结论,请说明这样的验证可行吗?不可行这是因为形状不同的积木,质量不一定相同.
14.有关力的下列说法正确的是( )
| A. | 力可以改变物体运动的方向 | |
| B. | 力可以改变物体运动速度的大小 | |
| C. | 物体处于匀速直线运动时,一定不受力 | |
| D. | 力可以改变物体的形状 |