Question

“海宝”是2010年世博会的吉祥物，如图所示．“海宝”（材质均匀、实心）的质量为3.0×10³kg，密度为1.5×10³kg/m³，与水平地面的接触面积为1m²，（g=10N/kg）求：
（1）体积的大小V；　　
（2）重力大小G；　
（3）对地面的压强p；
（4）如果把海宝放到水中，分析“海宝”在水中的浮沉情况，并说明理由（可以计算说明）．

Answer 1

解：（1）∵ρ=，
∴海宝的体积：
V===2m³；
（2）海宝的重力：
G=mg=3000kg×10N/kg=3×10⁴N；
（3）海宝对地面的压力：
F=G=3×10⁴N，
海宝对地面的压强：
p===3×10⁴Pa．
（4）海宝受到的浮力：
F_浮=ρgV=1×10³kg/m³×10N/kg×2m³=2×10⁴N，
海宝的重力G=3×10⁴N，重力大于浮力，海宝放入水中会下沉．
答：（1）体积为2m³；（2）重力大小为3×10⁴N；（3）对地面的压强为3×10⁴Pa；
（4）如果把海宝放到水中，“海宝”在水中会下沉，因为重力小于浮力．
分析：（1）知道海宝的质量、密度，密度公式的变形公式可以求出体积．
（2）知道海宝的质量，然后由G=mg求其重力．
（3）海宝对水平地面的压强等于其重力，知道与地面的接触面积，由压强公式可以求出压强．
（4）求出海宝浸入水中时受到的浮力，根据浮力大小与重力的关系判断物体的浮沉情况．
点评：本题通过吉祥物海宝考查了：求物体的重力、体积、压强，把物理知识与现实相联系，把课堂知识应用于实际，解决实际问题，学以致用，是一道好题．