Question

18．（1）科學(xué)家研究表明，陽光照射到物體表面上時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)，其值約為9×10^-6Pa．科學(xué)家設(shè)想制造出“太陽帆”，在太空中利 用太陽光的壓力來推動(dòng)航天器的航行，上海市宇航學(xué)會(huì)曾設(shè)計(jì)出邊長為110m的正方形“太陽帆”，該“太陽帆”在太空中所受陽光的壓力為0.1089N．
（2）如圖所示，用彈簧秤懸掛一物體，在空氣中彈簧測力計(jì)示數(shù)為6N，當(dāng)物體浸沒在水中彈簧測力計(jì)的示數(shù)是4N，g=10N/kg．求：物體浸沒在水中受到的浮力為2N；物體浸沒時(shí)排開水的體積為2×10^-4m³；物體的密度為3×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）知道太陽光的壓強(qiáng)和太陽帆的面積，根據(jù)F=pS求出受到的壓力；
（2）知道物體的重力和浸沒在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)稱重法求出物體受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理求出物體浸沒時(shí)排開水的體積，物體浸沒時(shí)排開水的體積和自身的體積相等，根據(jù)G=mg求出物體的質(zhì)量，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出物體的密度．

解答 解：（1）由p=$\frac{F}{S}$可得，該“太陽帆”在太空中所受陽光的壓力：
F=pS=9×10^-6Pa×（110m）²=0.1089N；
（2）物體浸沒在水中受到的浮力：
F_浮=G-F′=6N-4N=2N，
由F_浮=ρgV_排可得，物體浸沒時(shí)排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³，
由G=mg可得，物體的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{6N}{10N/kg}$=0.6kg，
因物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，
所以，物體的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.6kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³．
故答案為：
（1）0.1089；
（2）2；2×10^-4；3×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)公式、稱重法求浮力、阿基米德原理、重力公式、密度公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等．