Question

【題目】為安全起見，媽媽為小明買了一塊浮板輔助練習游泳．媽媽認為浮板能漂在水面上是因為它輕，小明認為媽媽的說法不對，科學的說法是因為浮板的密度比水的密度小．為驗證自己的說法，小明設計了如下實驗：

（1）找一根輕質均勻木棍、細繩（質量忽略不計）和一塊標有“凈重115g”字樣的新肥皂，用如圖所示的方法進行測量．測量時，使木棍在 位置平衡，記下A、B的位置，用刻度尺測出OA=10cm，OB﹣40cm，則浮板的質量為 kg．

（2）把浮板壓入裝滿水的桶中剛好浸沒，用塑料袋（質量忽略不計）收集溢出的水，用（1）所述方法測得溢出水的質量為4.6kg，則浮板的體積為 m3，密度為 kg/m3；用刻度尺測肥皂的長、寬、厚，算出肥皂的密度為1.33×l03kg/m3．浮板在水中漂浮而肥皂在水中下沉，說明小明的說法是正確的．小明用此浮板游泳時浮板受到的最大浮力為 N．

（3）根據這個實驗結果，媽媽說原來用密度比水小的材料制成的物體才能漂浮在水上，這種說法 （選填“正確”或“不正確”）．請舉例說明 ．

Answer 1

【答案】（1）水平；0.46；（2）4.6×10﹣3；0.1×103；46；（3）不正確；用鋼鐵制成的船能漂浮在水面上

【解析】

試題分析：（1）測量過程中，使木棍在水平位置平衡，此時OA、OB的長度等于A、B兩處力的力臂；根據杠桿的平衡條件：m板g×OA=m皂g×OB，代入數據：m板×10N/kg×10cm=115×10﹣3kg×10N/kg×40cm解得m板=0.46kg；（2）由題意知，浮板的體積V=V排=m排/ρ水=4.6kg/1.0×103kg/m3=4.6×10﹣3m3；浮板的密度ρ=m/V=0.46kg/4.6×10﹣3m3=0.1×103kg/m3；浮板完全浸沒時受到的浮力：F浮=ρ水gV板=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.6×10﹣3m3=46N；（3）鋼鐵的密度遠大于水的密度，但用鋼鐵制成的船舶可以漂浮在水中，所以媽媽的說法是錯誤的。