题文

计算 （1）气球的容积为1500米3，里面充满氢气，球壳和吊篮合计重2500牛顿．这个气球能否带5名儿童（每名儿童重650牛顿）上升？上升力为多大？（ρ空气=1.29千克/米3 ）（g=10牛/千克） （2）有一空心铝球，重4.5牛，体积为0.5分米3，如果把这个铝球浸没在水中． ①结合计算，说明它们为什么上浮？ ②漂浮的空心铝球露出水面的体积是多少？

题型：计算题  难度：中档

答案

解：（1）气球所受浮力为 F浮=ρ空gV=1.29kg/m3×10N/kg×1500m3=19350N． 球壳和吊篮加五个孩子重为 2500N+5×650N=5750N＜19350N． 所以能上升． （2）①当铝球完全浸没在水中 F浮= ρgV总=1000kg/m3×10N/kg×0.5×10﹣3m3=5N， 因为5N＞4.5N所以上浮； ②漂浮时浮力等于重力，所以排开水的体积 所以露出水面的体积V露=V总﹣V排=0.5dm3﹣0.45dm3=0.05dm3．

据专家权威分析，试题“计算（1）气球的容积为1500米3，里面充满氢气，球壳和吊篮合计重25..”主要考查你对  物体的浮沉条件及其应用，浮力及阿基米德原理，力的合成与应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

物体的浮沉条件及其应用浮力及阿基米德原理力的合成与应用

考点名称：物体的浮沉条件及其应用

• 物体浮沉条件:
  

  上浮		下沉	悬浮	漂浮	沉底
  F浮>G		F浮<G	F浮=G	F浮=G	F浮+N=G
  实心物体	ρ液>ρ物	ρ液<ρ物	ρ液=ρ物 V排=V物	ρ液>ρ物 V排<V物	ρ液>ρ物 V排=V物
  处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用			可以停留在液体的任何深度处	是“上浮”过程的最终条件	是“下沉”过程的最终状态
  			处于静态，受平衡力

• 漂浮和悬浮的异同：
  

  		悬浮	漂浮
  区别	物体在液体中的位置	物体可以静止在液体内部任一位置	物体静止在液体表面上
  	物体实心时，ρ物和ρ液的大小	ρ物=ρ液	ρ物<ρ液
  	物体体积V物与物体排开液体体积V排的大小	V物=V排	V物>V排
  相似		物体都处于平衡状态，各自所受的浮力与重力式一对平衡力

• 利用浮力知识求物体或液体的密度:
  1．对于漂浮的物体，浮力等于重力，而浮力F_浮= ρ_液gV_排，重力G_物=ρ_物gV_排，因F_浮≈G_物，只要知道V_排与V_物的关系和ρ_液(或ρ_物)就可求出ρ_物(或ρ_液)。
  例1：将密度为0．6×10³kg／m³，体积125cm³的木块放入盐水中，木块有1／2的体积露出盐水面，则木块受到的浮力为____N，盐水的密度____________ kg／m³(g取10N／kg)
  解析：木块漂浮，所受浮力等于重力，F=G= Mg=p_木Vg=0．6×10³kg／m³×0．125×10^-3m³× 10N／kg=0．75N，盐水的密度：
  =1.2×10³kg/m³
  
  2. 若，物体完全浸没在液体中，根据阿基米德原理，及称重法，可求出，又因为，此时，可得。根据此式，已知ρ液，可求出ρ