Question

炎夏，小明浸泡在圆柱形水缸中降温解暑，如图所示，他浸在水中的体积为0.05m³，此时水深60cm，他的心脏部位在水面以下10cm处，则他受到水的浮力为________N，水对他心脏部位的压强为________Pa．已知圆柱形水缸底面积为0.5m²，当他从水缸出来后，水缸底受到的压强变化了________Pa（水缸厚度、形变以及他带出来的水忽略不计）．

Answer 1

490    980    980
分析：（1）已知他浸在水中的体积，利用阿基米德原理F_浮=ρgV_排可求得他受到水的浮力；
（2）已知他的心脏部位在水面以下10cm处，利用P=ρgh可求得水对他心脏部位的压强；
（3）根据他浸在水中的体积为0.05m³，和水缸底面积为0.5m²，可求出当他从水缸出来后，水的深度变化，再利用P=ρgh可求得水缸底受到的压强变化．
解答：（1）他受到水的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×9.8N/kg×0.05m³=490N
（2）水对他心脏部位的压强：
P=ρ_水gh=1000kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa．
（3）当他从水缸出来后，水的深度变化△h===0.1m，
则缸底受到的压强变化：
△P=ρ_水g△h=1000kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa．
故答案为：490；980；980．
点评：本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件及其应用、液体压强公式的应用，排开液体体积、水面高度的变化是分析的难点，突破的关键是对公式及其变形的熟练应用．