题目内容
15．儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包在背心上，使用时，穿上这种“救生衣”泡沫塑料位于人的胸部，为了确保儿童的安全，必须使人的头部露出水面，儿童体重约318牛，人的密度约为1.06×103千克/米3，人的头部约占人体总体积的十分之一，泡沫塑料的密度约为10千克/米3，求：（取g=10N/kg）（1）此儿童的体积是多少？
（2）此儿童仅头部露出水面时受到多大的浮力？
分析 （1）根据人的质量和密度，可以求出人体的总体积；人的头部约占人体总体积的十分之一，可以求出浸入水中的体积．所受的浮力可以用F浮=ρ水gV排求出．
（2）救生衣和儿童的身体的总重力应该与救生衣和儿童身体的浮力相同．设救生衣的体积为V，有关系式F浮=G总，利用F浮+ρ水gV=G人+ρ塑gV即可求出“救生衣”的最小体积．
解答 解：（1）此儿童的质量是m=$\frac{G}{g}$=$\frac{318N}{10N/kg}$=31.8kg；
由ρ=$\frac{m}{V}$得：体积V=$\frac{m}{{ρ}_{人}}$=$\frac{31.8kg}{1.06×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.03m3；
（2）此儿童仅头部露出水面时V排=（1-$\frac{1}{10}$）V=$\frac{9}{10}$×0.03m3=0.027m3，
则受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.027m3=270N．
答：（1）此儿童的体积是0.03m3；
（2）此儿童仅头部露出水面时受到的浮力为270N．
点评 此题考查密度公式和阿基米德原理的应用，关键是明确此儿童仅头部露出水面时排开水的体积计算．
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2．下列有关运动和力的描述或解释正确的是（ ）
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如图所示，太阳光通过三棱镜后，被分解成七种颜色的光，只有用白色光屏（填“白”或“黑”），我们才能看到七彩光带．产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生折射（填“反射”或“折射”）时的偏折程度不同．图中射到光屏上光束的上侧有明显的热效应（填“上”或“下”）．
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