Question

（2015春•姜堰市期末）用薄纸制成的孔明灯如图所示，所用薄纸质量为50g，容积为1m³，空气的密度为1.29kg/m³，g取10N/kg，则孔明灯的总重为　　N．为了使孔明灯悬浮在空中，你要用　　方法使孔明灯内空气减少．当孔明灯内空气的重减少　  N时，孔明灯恰好能悬浮在空中，此时孔明灯内的空气密度变为　　kg/m³．

Answer 1

       解：

（1）由ρ=，可得，容器内空气的质量m=ρV=1.29kg/m³×1m³=1.29kg，

重力为G=mg=1.29kg×10N/kg=12.9N；

容器的总重量为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减少；

（3）容器在空气中受到的浮力为F_浮=ρ_空气gV=1.29kg/m³×10N/kg×1m³=12.9N，

要使容器悬浮在空气中，需要排出的空气为△G=G_总﹣F_浮=13.4N﹣12.9N=0.5N．

此时孔明灯内的空气的重力G′===0.05kg，

此时孔明灯内的空气的质量m′=1.29kg﹣0.05kg=1.24kg，

则此时空气密度ρ′===1.24kg/m³．

故答案为：13.4；加热使气体膨胀；0.5；1.24．