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某人质量为61.8kg,密度为1.0×103kg/m3.他在重为103N的充气筏上打捞一体积为0.02m3的密闭金属箱(人在筏上).打捞时此人匀速拉箱(箱在水中)的力为41.2N,海水的密度为1.03×103kg/m3,(取g=10
题目详情
某人质量为61.8kg,密度为1.0×103kg/m3.他在重为103N的充气筏上打捞一体积为0.02m3的密闭金属箱(人在筏上).打捞时此人匀速拉箱(箱在水中)的力为41.2N,海水的密度为1.03×103kg/m3,(取g=10N/kg)试求:
(1)金属箱的重力是多少牛?
(2)若此人把金属箱放到气筏上,手扶着气筏,人静止不动时身体体积的
露出水面(人在水中),那么气筏在海水中的体积是多少立方米?
(1)金属箱的重力是多少牛?
(2)若此人把金属箱放到气筏上,手扶着气筏,人静止不动时身体体积的
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▼优质解答
答案和解析
(1)金属箱在海水中受到海水的浮力:
F浮=ρ海水v排g=ρ海水v箱g=1.03×103kg/m3×0.02m3×10N/kg=206N,
金属箱重:
G箱=F浮+F拉=206N+41.2N=247.2N;
(2)人的重:
G人=mg=61.8kg×10N/kg=618N,
人的体积:
v人=
=
=6.18×10-2m3,
此时人受到水的浮力:
F人=ρ海水v排g=ρ水
v人g=1.03×103kg/m3×
×6.18×10-2m3×10N/kg=530.45N,
∵人和气筏漂浮,
∴F人+F筏=G人+G筏+G箱,
∴气筏和金属箱受到的浮力:
F筏=G人+G筏+G箱-F人=618N+103N+247.2N-530.45N=437.75N
∵F筏=ρ海水v排g,
∴气筏排开水的体积(气筏在海水中的体积):
v排=
=
=4.25×10-2m3.
答:(1)金属箱的重力是247.2N;
(2)气筏在海水中的体积是4.25×10-2m3.
F浮=ρ海水v排g=ρ海水v箱g=1.03×103kg/m3×0.02m3×10N/kg=206N,
金属箱重:
G箱=F浮+F拉=206N+41.2N=247.2N;
(2)人的重:
G人=mg=61.8kg×10N/kg=618N,
人的体积:
v人=
m人 |
ρ人 |
61.8kg |
1.0×103kg/m3 |
此时人受到水的浮力:
F人=ρ海水v排g=ρ水
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∵人和气筏漂浮,
∴F人+F筏=G人+G筏+G箱,
∴气筏和金属箱受到的浮力:
F筏=G人+G筏+G箱-F人=618N+103N+247.2N-530.45N=437.75N
∵F筏=ρ海水v排g,
∴气筏排开水的体积(气筏在海水中的体积):
v排=
F筏 |
ρ海水g |
437.75N |
1.03×103kg/m3×10N/kg |
答:(1)金属箱的重力是247.2N;
(2)气筏在海水中的体积是4.25×10-2m3.
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