题目内容

20.如图,这是一个名叫“nemo33”的游泳池,它被称为“世界上最深的游泳池”,因为它的水深达33m,里面存储着2.5×107L的过滤后的泉水.(水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)泳池内泉水的质量为多少t?
(2)人在最深处受到水的压强是多少?
(3)若人和呼吸设备的总质量为100kg,则人和呼吸设备悬浮在水中时,所受的浮力多大?排开水的体积为多少m3.

分析 (1)已知泳池内泉水的体积,根据m=ρV即可求出质量;
(2)根据液体压强公式p=ρgh即可求出受到水的压强;
(3)根据悬浮时,浮力等于重力即可求出浮力,然后根据F浮=ρ水gV排即可求出排开水的体积.

解答 解:
(1)已知V=2.5×107L=2.5×107dm3=2.5×104m3,
由ρ=$\frac{m}{V}$可得泳池内泉水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×104m3=2.5×107kg=2.5×104t;
(2)人在最深处受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×33m=3.3×105Pa;
(3)因为人和呼吸设备悬浮在水中,
所以,所受的浮力:F浮=G总=m总g=100kg×10N/kg=1×103N;
根据F浮=ρ水gV排可得排开水的体积:
V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1×1{0}^{3}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.1m3.
答:(1)泳池内泉水的质量为2.5×104t;
(2)人在最深处受到水的压强是3.3×105Pa;
(3)人和呼吸设备悬浮在水中时,所受的浮力为1×103N;排开水的体积为0.1m3.

点评 本题考查密度、液体压强、浮沉条件和阿基米德原理的应用,关键是公式及其变形式的灵活运用.

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