某工廠為抗洪搶險的解放軍戰士趕制一批“救生衣”.這種救生衣是將泡沫塑料包縫在背心上.它的技術指標之一是,穿上這種救生衣必須使人的頭部露出水面.制做前,設計人員要通過搜集數據來估算每個救生衣的最小體積.下列是設計人員搜集到的一些數據:①人體的質量;②人體的密度;③人體的體積;④人頭部體積與人體積的比例關系;⑤水的密度;⑥泡沫塑料的密度;⑦泡沫塑料的質量.你認為只要知道下列哪組數據就能完成這一要求( )
A.①②④⑤⑥
B.①②⑤⑥⑦
C.①④⑥⑦
D.①②③④
【答案】
分析:知道人的質量和人的密度,利用密度公式求人的體積;
要求穿上救生衣使人的頭部露出水面,即人和救生衣漂浮,人和救生衣受到的浮力等于人受到的浮力(求出了人體的體積、知道人頭部體積與人體積的比例關系,可求V
排,而F
人=ρ
水V
排g)加上救生衣受到的浮力(F
衣=ρ
水V
衣g),人和救生衣的總重等于人重(G
人=m
人g)加上救生衣重(G
衣=ρ
衣V
衣g),根據物體的漂浮條件F
浮=G列方程求解.
解答:解:人的質量m
人、人的密度為ρ
人,人的體積V
人=

;
要求穿上救生衣使人的頭部露出水面,設人頭部體積與人體積的比例關系為a%,
則V
人排=(1-a)%×V
人=(1-a)%×

,
人和救生衣受到的浮力:
F
浮=F
人+F
衣=ρ
水V
人排g+ρ
水V
衣g,
人和救生衣的總重:
G=G
人+G
衣=m
人g+ρ
衣V
衣g,
∵人和救生衣漂浮,
∴F
浮=G,
即:ρ
水V
人排g+ρ
水V
衣g=m
人g+ρ
衣V
衣g,
V
衣=

,
所以需要知道:①人體的質量;②人體的密度;④人頭部體積與人體積的比例關系;⑤水的密度;⑥泡沫塑料的密度.
故選A.
點評:本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運用,要求靈活掌握公式.