Question

在“想想做做”教學活動中，老師組織學生開展了用橡皮泥進行“造船”比賽活動。要求每個學生用一塊質量為60g、密度為1.5×l0³ kg/m³的橡皮泥造一艘小船，然后把圖釘或者螺母、沙粒等當“貨物”裝進去，看誰的小船裝載的“貨物”最多，最后是小華同學造的小船以裝載了100g的“貨物”獲勝，如下圖所示。求：

(l)這塊橡皮泥直接放入水中所受到的浮力。

(2)小華“造”的小船裝載100g貨物時受到的浮力。

(3)根據(jù)上面的計算，說一說用鋼鐵造的船能浮在水而上的道理。

 

Answer 1

【答案】

(1)0.4N（2）1.6N（3）用鋼鐵造的船是空心的，增大了排開水的體積，從而增大了浮力。

【解析】知道橡皮泥的質量和橡皮泥的密度，利用密度公式求橡皮泥的體積，橡皮泥直接放入水中會下沉，排開水的體積等于橡皮泥的體積，利用阿基米德原理求橡皮泥受到的浮力；小船裝載100g貨物時，船漂浮，根據(jù)漂浮條件求船受到的浮力；浮力的大小和排開液體的體積有關，輪船采用“空心”的方法，是為了增大排開水的體積，從而增大可利用的浮力。

(1)F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-5m³=0.4N

（2）G_總=G_物+G_船=0.1kg×10N/kg+0.06 kg×10N/kg=1.6N

小船漂浮F_浮=G_總=1.6N

（3）用鋼鐵造的船是空心的，增大了排開水的體積，從而增大了浮力。