Question

13．一氣球容積為60m³，質(zhì)量為6kg，在內(nèi)部充滿氦氣，有多大的浮力可被利用？（已知ρ_氦=0.18kg/m³，ρ_空氣=1.29kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

分析 可利用的浮力為空氣對氣球的浮力減去氣球的重力和內(nèi)部氣體的重力，根據(jù)F_浮=ρ_空氣gV_排得出氣球受到空氣的浮力，利用密度公式和重力公式分別計算出氣球的重力和氦氣的重力，即可求得可被利用的浮力．

解答 解：氣球受到的浮力：
F_浮=ρ_空氣gV_排=1.29kg/m³×10N/kg×60m³=774N，
氣球的重力G=mg=6kg×10N/kg=60N，
根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$可得氦氣的質(zhì)量：
m′=ρ_氦V=0.18kg/m³×60m³=10.8kg，
氦氣的重力G′=m′g=10.8kg×10N/kg=108N，
可被利用的浮力F${\;}_{浮}^{′}$=F_浮-G-G′=774N-60N-108N=606N．
答：有606N的浮力可被利用．

點評 此題考查浮力的大小計算，涉及到重力公式、密度公式和浮力公式的應(yīng)用，是一道綜合性較強的題目，關(guān)鍵是根據(jù)力的平衡得出可利用的浮力為空氣對氣球的浮力、氣球的重力和內(nèi)部氣體的重力的關(guān)系．