Question

10．為安全起見，初學游泳者常使用一塊泡沫浮板，用雙臂把浮板壓人水中，借助浮板所受的浮力來輔助游泳．已知泡沫浮板的質量為0.3千克，當泡沫浮板整塊壓人水中時，受到水的浮力為30牛（ρ_水=1.0×10³千克/立方米，g=10牛/千克）．求：
（1）泡浮板的重力為3牛．
（2）泡沫浮板自由漂浮時，受到的浮力大�。�
（3）泡沫浮板的體積．

Answer 1

分析 （1）已知質量，利用G=-mg可求泡沫浮板的重力；
（2）物體漂浮，浮力等于重力；
（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）泡沫浮板的重力：
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N；
（2）泡沫浮板自由漂浮時，受到的浮力大小F_浮=G=3N；
（3）根據F_浮=ρgV_排可得，泡沫浮板的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{30N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-3m³．
故答案為：（1）3；
（2）泡沫浮板自由漂浮時，受到的浮力大小為3N；
（3）泡沫浮板的體積為3×10^-3m³．

點評 此題考查重力的計算、浮力的計算和浮力公式的應用，利用物體漂浮條件計算泡沫浮板自由漂浮時受到的浮力大小是解答此題的關鍵．