Question

（2012?北海）炎夏，小明浸泡在圓柱形水缸中降溫解暑，如圖所示，他浸在水中的體積為0.05m³，此時水深60cm，他的心臟部位在水面以下10cm處，則他受到水的浮力為

490

N，水對他心臟部位的壓強為

980

Pa．已知圓柱形水缸底面積為0.5m²，當他從水缸出來后，水缸底受到的壓強變化了

980

Pa（水缸厚度、形變以及他帶出來的水忽略不計）．

Answer 1

分析：（1）已知他浸在水中的體積，利用阿基米德原理F_浮=ρgV_排可求得他受到水的浮力；
（2）已知他的心臟部位在水面以下10cm處，利用P=ρgh可求得水對他心臟部位的壓強；
（3）根據他浸在水中的體積為0.05m³，和水缸底面積為0.5m²，可求出當他從水缸出來后，水的深度變化，再利用P=ρgh可求得水缸底受到的壓強變化．

解答：解：（1）他受到水的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×9.8N/kg×0.05m³=490N
（2）水對他心臟部位的壓強：
P=ρ_水gh=1000kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa．
（3）當他從水缸出來后，水的深度變化△h=

V排

S水缸

=

0.05m3

0.5m2

=0.1m，
則缸底受到的壓強變化：
△P=ρ_水g△h=1000kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa．
故答案為：490；980；980．

點評：本題考查了阿基米德原理、物體的浮沉條件及其應用、液體壓強公式的應用，排開液體體積、水面高度的變化是分析的難點，突破的關鍵是對公式及其變形的熟練應用．