Question

一道初三的物理题，求助啊！

Answer 1

1.
救生圈的密度为0.75×10^3
kg/m^3
∵救生圈飘浮在水面上
∴受平衡力
∴G＝F浮
即ρ圈·V圈·g＝ρ液·g·V排
ρ圈·V圈＝ρ液·V排
∵V排＝(3/4)V圈
∴ρ圈=ρ液·V排/V圈＝(3/4)ρ液＝(3/4)(1×10^3
kg/m^3)＝0.75×10^3
kg/m^3
2.
小孩的质量为1.33
kg
∵救生圈恰好全部浸入水中
∴受平衡力
∴G圈＋G孩＝F浮
即(m圈＋m孩)·g＝ρ液·g·V圈＝(4/3)ρ圈·V圈·g
m圈＋m孩＝(4/3)ρ圈·V圈＝(4/3)m圈
∴m孩＝(4/3)m圈－m圈＝(1/3)m圈＝(1/3)(4
kg)＝4/3
kg＝1.33
kg
3.
安全
V生＝m生/ρ生＝(50
kg)/(1.02×10^3
kg/m^3)＝49.02×10^(-3)
m^3
V圈＝m圈/ρ圈＝(4
kg)/(0.75×10^3
kg/m^3)＝5.33×10^(-3)
m^3
V总＝V生＋V圈＝54.35×10^(-3)
m^3
假设学生身体全在水中，则
F浮＝ρ液·g·V总＝(1×10^3
kg/m^3)(10
N/kg)(54.35×10^(-3)
m^3)＝543.5
N
G总＝G生＋G圈＝(m生＋m圈)·g＝(50
kg＋4
kg)(10
N/kg)＝540
N
∴F浮
>
G总
∴学生不会下沉，而是上浮