Question

【題目】云陽(yáng)縣為了讓我縣廣大學(xué)生繼承和發(fā)展我國(guó)傳統(tǒng)游學(xué)“讀萬(wàn)卷書(shū)，行萬(wàn)里路”的教育理念和人文精神，從而搞出各學(xué)校根據(jù)區(qū)域特色、學(xué)生年齡特點(diǎn)和各學(xué)科教學(xué)內(nèi)容需要，組織學(xué)生研學(xué)旅行。我甚一中學(xué)八年級(jí)學(xué)生小明參加完學(xué)校研學(xué)旅行回到家里，他提出與他爸爸 再一次去親近大自然，于是小明和爸爸周末到郊外去釣魚(yú)，他在親近大自然的同時(shí)還觀察到爸爸在釣魚(yú)前要“試漂”來(lái)確定鉛墜(鉛墜由合金制成)的大小，盡量使“浮標(biāo)”更靈敏，如下圖所示是浮標(biāo)和鉛墜的位置示意圖。若球形浮標(biāo)的體積為15cm3，鉛墜的密度為11g/cm3。(取水的密度ρ水=1.0×l03kg/m3，g=10N/kg)

(1)若鉛墜在水面下1.55m處，它受到水的壓強(qiáng)是多大？

(2)有經(jīng)驗(yàn)的釣魚(yú)者會(huì)使浮標(biāo)體積的浸入水中，此時(shí)浮標(biāo)受到的浮力是多大？.

(3)小明看見(jiàn)爸爸有一種體積為0.5 cm3的鉛墜，如果使用這種鉛墜，浮標(biāo)靜止時(shí)浸入水中的體積有多大？(鉛墜未接觸池底，不計(jì)浮標(biāo)的質(zhì)量，不計(jì)釣線、魚(yú)鉤和魚(yú)餌的體積及質(zhì)量)

Answer 1

【答案】(1)1.55×104Pa(2) 0.1N(3) 5m3

【解析】

(1)鉛墜在水面下1.55m處時(shí)受到水的壓強(qiáng)：

p=水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.55m=1.55×104Pa，

(2)浮標(biāo)體積的浸入水中時(shí)受到的浮力：

F浮=水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg××15×106m3=0.1N，

(3)由ρ=可得，鉛墜的質(zhì)量：

m=ρ鉛V鉛=11g/cm3×0.5cm3=5.5g，

因鉛墜未接觸池底，不計(jì)浮標(biāo)的質(zhì)量不計(jì)釣線魚(yú)鉤和魚(yú)餌的體積及質(zhì)量，

所以，浮標(biāo)漂浮時(shí)受到的浮力：

F′浮=G=mg=5.5×103kg×10N/kg=5.5×102N，

此時(shí)排開(kāi)水的體積：

V′排== =5.5×106m3=5.5cm3

則浮標(biāo)靜止時(shí)浸入水中的體積：

V浸=V′排V鉛=5.5cm30.5cm3=5cm3。

答：(1)鉛墜在水面下1.55m處時(shí)受到水的壓強(qiáng)是1.55×104Pa；

(2)使浮標(biāo)體積浸入水中時(shí)受到的浮力是0.1N；

(3)鉛墜的體積為0.5cm3,浮標(biāo)靜止時(shí)浸入水中的體積為5cm3。