题文

小明同学的爸爸是一名潜水员，暑假期间他随爸爸参加一次水下考察活动，爸爸告诉他本次考察潜水的最大深度为150m，还告诉他穿耐压低的潜水服比穿耐压高的潜水服活动更方便，让他帮爸爸选择潜水服．小明同学发现有两种潜水服，第一种最大耐压为2×106Pa，第二种最大耐压为6×106Pa． （1）小明同学为爸爸选了哪一种？通过计算说明理由． （2）爸爸带好一切潜水设备后总质量为80kg，潜到水下后恰好能达到悬浮在水中的状态．在爸爸用了10min从150m深处浮到水面的过程中，浮力对他所做的功及功率分别是多少？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）潜水水中最大深度时的压强： P=ρgh=1×103kg/m3×10N/Kg×150m=1.5×106Pa 潜水员受到的最大压强为P＜2×106Pa，且穿耐压低的潜水服活动方便 故应选用第一种最大耐压值为2×106Pa的潜水服； （2）悬浮时F=G F=G=mg=80kg×10N/kg=800N 浮力所做的功W=Fs=800N×150m=1.2×105J 做功时间t=10min=600s 则浮力做功的功率P= W t = 1.2×105J 600s =200W． 答：（1）选用第一种潜水服，因第一种潜水服能保证安全且行动方便； （2）浮力做的功为1.2×105J，浮力做功的功率为200W．

据专家权威分析，试题“小明同学的爸爸是一名潜水员，暑假期间他随爸爸参加一次水下考察..”主要考查你对  物体的浮沉条件及其应用，功的计算，功率的计算  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功的计算功率的计算

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