水上自行车运动起源于加拿大.作为环保型的娱乐健身器材.以其惬意.安全的性能迅速风靡欧美各国.有较强的参与性.趣味性和观赏性．如图为一大学生的自制水上自行车.车下固定5个充满气的气囊.每个气囊体积均为3.0×10-2m3.已知该自行车的总质量为25kg.不计车轮浸入水中的体积．(1)当自行车停放在水面上没人骑行时.所受浮力多大?气囊排开水� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

17．

水上自行车运动起源于加拿大，作为环保型的娱乐健身器材，以其惬意、安全的性能迅速风靡欧美各国，有较强的参与性、趣味性和观赏性．如图为一大学生的自制水上自行车，车下固定5个充满气的气囊，每个气囊体积均为3.0×10^-2m³，已知该自行车的总质量为25kg，不计车轮浸入水中的体积．
（1）当自行车停放在水面上没人骑行时，所受浮力多大？气囊排开水的总体积为多少？
（2）当质量为75kg的人骑行时，固定在正中间的一个气囊破裂，从理论上计算说明该自行车是否还能安全骑行？

分析（1）当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，根据F_浮=G=mg求出浮力的大小，根据阿基米德原理求出气囊排开水的总体积；
（2）当质量为75kg的人骑行恰好漂浮时受到的浮力等于自行车和人的重力之和，根据阿基米德原理求出排开水的体积，然后与气囊的总体积相比较得出答案．

解答解：（1）当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态，
则自行车受到的浮力：
F_浮=G_车=m_车g=25kg×10N/kg=250N，
由F_浮=ρgV_排可得，气囊排开水的总体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{250N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.025m³；
（2）当质量为75kg的人骑行恰好漂浮时，
则受到的浮力：
F_浮′=G_总=（m_人+m_车）g=（75kg+25kg）×10N/kg=1000N，
排开水的体积：
V_排′=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1000N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.1m³，
剩余气囊的总体积：
V=4×3.0×10^-2m³=0.12m³，
因V_排′＜V，
所以，该自行车能安全骑行．
答：（1）当自行车停放在水面上没人骑行时，所受浮力为250N；气囊排开水的总体积为0.025m³；
（2）从理论上计算可知，该自行车还能安全骑行．

点评本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用，最后一问也可以求出剩余气囊所载物体的最大质量和人的质量相比较得出答案．

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时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
温度/℃	90	92	94	96	98	100	100	100	100	100

（1）根据记录，在如图中画出水的沸腾图象．

（2）在图3中，图乙是水沸腾前的情景，图甲是水沸腾后的情景．
（3）沸腾是汽化现象．
（4）试根据实验现象归纳水沸腾时的特点：吸收热量，但温度不变．

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（2）根据以上实验数据计算出牛奶的密度为1.02×10³kg/m³．

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实验序号	R/Ω	U/V	I/A
1	R=20Ω	1	0.05
2		2	0.1
3		3	0.15
4	R=10Ω	1	0.1
5		2	0.2
6		3	0.3
7	R=5Ω	1	0.2
8		2	0.4
9		3	0.6

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