某人质量为61.8kg,密度为1.0×103kg/m3.他在重为103N的充气筏上打捞一体积为0.02m3的密闭金属箱(人在筏上).打捞时此人匀速拉箱(箱在水中)的力为41.2N,海水的密度为1.03×103kg/m3,(取g=10N/kg)试求:(1)金属箱的重力是多少牛?(2)若此人把金属箱放到气筏上,手扶着气筏,人静止不动时身体体积的16露出水面(人在水中),那么气筏在海水中的体积是多少立方米?
问题描述:
某人质量为61.8kg,密度为1.0×103kg/m3.他在重为103N的充气筏上打捞一体积为0.02m3的密闭金属箱(人在筏上).打捞时此人匀速拉箱(箱在水中)的力为41.2N,海水的密度为1.03×103kg/m3,(取g=10N/kg)试求:
(1)金属箱的重力是多少牛?
(2)若此人把金属箱放到气筏上,手扶着气筏,人静止不动时身体体积的
露出水面(人在水中),那么气筏在海水中的体积是多少立方米? 1 6
答
(1)金属箱在海水中受到海水的浮力:F浮=ρ海水v排g=ρ海水v箱g=1.03×103kg/m3×0.02m3×10N/kg=206N,金属箱重:G箱=F浮+F拉=206N+41.2N=247.2N;(2)人的重:G人=mg=61.8kg×10N/kg=618N,人的体积:v人=m人ρ...
答案解析:(1)知道金属箱的体积,利用阿基米德原理可求金属箱在海水中受到海水的浮力,知道匀速拉动箱子的拉力,根据金属箱受到的拉力加上浮力等于金属箱重求解;(2)知道人的质量和密度求人的体积,利用阿基米德原理求此时人受到的浮力;此时人受到的浮力加上气筏受到的浮力等于金属箱、气筏和人的总重,据此求气筏和金属箱受到的浮力,再利用阿基米德原理求气筏在海水中的体积.
考试点:重力的计算;力的合成与应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用.
知识点:本题考查了物体的漂浮条件、阿基米德原理、密度公式和重力公式的应用,本题关键:把人、气筏、金属箱当做一个整体(漂浮体)分析.