如图所示为用薄纸制成的孔明灯，所用材料质量为50g，容积为1m3，空气的密度为1.29kg/m3，则孔明灯的总重为N．点燃灯笼下端小碟内的松脂，加热灯笼内部的空气，使（选填“重力减小

Question

如图所示为用薄纸制成的孔明灯，所用材料质量为50g，容积为1m³，空气的密度为 1.29kg/m³，则孔明灯的总重为___N．点燃灯笼下端小碟内的松脂，加热灯笼内部的空气，使___（选填“重力减小”或“浮力增大”），当浮力大于重力时，孔明灯就腾空而起．当孔明灯内热空气的密度为___kg/m³时，孔明灯恰好能悬浮在空中．（不考虑松脂质量的减少，物体在空气中受到的浮力也可用阿基米德原理计算）

Answer 1

（1）由ρ=(m)/(V)可得孔明灯内空气的质量：
m=ρV=1.29kg/m³×1m³=1.29kg，
空气重力为G=mg=1.29kg×10N/kg=12.9N；
孔明灯材料重力G₀=m₀g=0.05kg×10N/kg=0.5N；
孔明灯的总重：
G_总=G+G₀=12.9N+0.5N=13.4N；
（2）为了使容器悬浮在空中，根据物体热胀冷缩的性质，需要采用加热使气体膨胀，溢出空气的方法使容器内空气重力减少；
（3）容器在空气中受到的浮力：
F_浮=ρ_空气gV=1.29kg/m³×10N/kg×1m³=12.9N，
要使容器悬浮在空气中，需要排出的空气：
△G=G_总-F_浮=13.4N-12.9N=0.5N．
此时孔明灯内的空气减小质量△m=(△G)/(g)=(0.5N)/(10N/kg)=0.05kg，
此时孔明灯内的空气的质量m′=1.29kg-0.05kg=1.24kg，
则此时空气密度ρ′=(m′)/(V)=(1.24kg)/(1m3)=1.24kg/m³．
故答案为：13.4；重力减小；1.24．