题目内容

18.“5•7”空难发生后,飞机“黑匣子”的打捞工作始终是人们关注的焦点,为了尽快将它打捞出水,专家们用声纳技术在失事海域进行探测.下面是几个有关“黑匣子”的科学问题,请根据所学知识分析解决.
(1)“黑匣子”是长约32厘米、宽约20厘米、高约12厘米的长方体,质量约10千克,当潜水员触摸到“黑匣子”时,发现它已经陷入海底淤泥中,仅有一个面(12厘米×20厘米)露在海水中,则此时“黑匣子”受到的浮力为0 N.(海水密度1.03×103千克/米3、g=10N/kg)
(2)清除淤泥后,潜水员将其托在手中,此时他对“黑匣子”向上的托力应为20.896N.

分析 (1)浮力产生的实质,受到压力差,据此求出它受的浮力;
(2)求出黑匣子的体积(排开海水的体积),利用F浮=ρgV排求出它受的浮力;用重力减去浮力即为手的托力.

解答 解:
(1)由题知,黑匣子陷入海底淤泥中,下表面不受海水的压力,根据浮力产生的原因可知,黑匣子将不受浮力作用,即黑匣子受到的浮力为0N.
(2)黑匣子的体积:V=abc=0.32m×0.2m×0.12m=0.00768m3,
黑匣子受的浮力:F浮=ρgV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×0.00768m3=79.104N,
黑匣子的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N,
他对“黑匣子”向上的托力:F=G-F浮=100N-79.104N=20.896N.
故答案为:0;20.896N.

点评 本题考查了两种计算浮力的方法,即压力差法和阿基米德原理的应用,要知道手的托力等于重力减去浮力.

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