Question

20．為安全起見，初學(xué)游泳者常使用一塊泡沫浮板，用雙臂把浮板壓入水中，借助浮板所受的浮力來輔助游泳．已知泡沫浮板的質(zhì)量是0.3kg，體積為3×10^-3cm³．（g=10N/kg）求：
（1）當(dāng)浮板自由漂浮在水面上時，浮板受到的重力和浮力的大�。�
（2）浮板被全部壓沒入水中時，浮板受到的浮力大�。�

Answer 1

分析 （1）已知質(zhì)量，利用G=-mg可求泡沫浮板的重力；根據(jù)物體漂浮條件可求，浮浮板自由漂浮在水面上時受到的浮力；
（3）已知泡沫浮板的浮力和水的密度，利用F_浮=ρgV_排可求其排開水的體積，泡沫浮板整塊壓人水中時，其體積等于排開水的體積．

解答 解：（1）浮板受到的重力：G=mg=0.3kg×10N/kg=3N；
當(dāng)浮板自由漂浮在水面上時，F(xiàn)_浮=G=3N；
（2）浮板被全部壓沒入水中時，排開水的體積等于其體積，即V_排=V=3×10^-3cm³，
板受到的浮力為：${F}_{浮}^{′}$=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3×10^-3cm³=30N．
答：（1）當(dāng)浮板自由漂浮在水面上時，浮板受到的重力和浮力的大小分別為3N、3N．
（2）浮板被全部壓沒入水中時，浮板受到的浮力大小為30N．

點評 此題考查重力、浮力的計算，同時考查物體漂浮條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道浮板被全部壓沒入水中時，排開水的體積等于其體積．