初二年级上册《压强与浮力》中的物理题
来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/20 06:51:20
初二年级上册《压强与浮力》中的物理题
题:
在一次“水中救人”的挑战游戏中,参赛选手所用器材是一张质量分布均匀的长方形床垫,其总体积为0.3立方米,将床垫放入水中时,床垫有五分之一体积浸没在水中,求:
(1)床垫的密度是多少?
(2)若被救的人的平均质量为50千克,要保证安全,该床垫上一次最多能就起多少个人?
麻烦给出解体分析和步骤依据,
题:
在一次“水中救人”的挑战游戏中,参赛选手所用器材是一张质量分布均匀的长方形床垫,其总体积为0.3立方米,将床垫放入水中时,床垫有五分之一体积浸没在水中,求:
(1)床垫的密度是多少?
(2)若被救的人的平均质量为50千克,要保证安全,该床垫上一次最多能就起多少个人?
麻烦给出解体分析和步骤依据,
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设床垫的体积为V物,依题意有:
床垫漂浮,F浮=G,
即ρ水gV排=ρ物V物g
约去g得,ρ水V排=ρ物V物
代入已知条件得,1000kg/m3×(1/5V)=ρ物V
约去V,最后:ρ物=0.2×10^3kg/m3.
(2)床垫要漂浮才能保证安全,而恰好完全沉没的时候浮力到了极限,此时V排=V物=0.3m3,且F浮=G总,则:
ρ水gV排=M总g
即M总=ρ水V排=1000kg/m3×0.3m3=300kg.
M总=M物+M人=ρ物V物+M人
M人=M总-ρ物V物=300kg-0.2×10^3kg/m3×0.3m3=300-60kg=240kg,这是载人的最大重量,所以能坐的人的个数为:n=240/50=4.8人;只能坐4个,5个就下沉了!
所以若被救的人的平均质量为50千克,要保证安全,该床垫上一次最多能就起4个人.
设床垫的体积为V物,依题意有:
床垫漂浮,F浮=G,
即ρ水gV排=ρ物V物g
约去g得,ρ水V排=ρ物V物
代入已知条件得,1000kg/m3×(1/5V)=ρ物V
约去V,最后:ρ物=0.2×10^3kg/m3.
(2)床垫要漂浮才能保证安全,而恰好完全沉没的时候浮力到了极限,此时V排=V物=0.3m3,且F浮=G总,则:
ρ水gV排=M总g
即M总=ρ水V排=1000kg/m3×0.3m3=300kg.
M总=M物+M人=ρ物V物+M人
M人=M总-ρ物V物=300kg-0.2×10^3kg/m3×0.3m3=300-60kg=240kg,这是载人的最大重量,所以能坐的人的个数为:n=240/50=4.8人;只能坐4个,5个就下沉了!
所以若被救的人的平均质量为50千克,要保证安全,该床垫上一次最多能就起4个人.