Question

质量为50kg的李墨在游泳时，他吸一小口气并保持在水中不动时，发现自己并没有沉入水底，而是面部露在水面上（身体的其余部分浸在水中）．好奇的他在网上查阅了资料，发现人体的平均密度约为水的密度．根据以上信息解答问题：
（1）他能浮在水中的原因．
（2）李墨在水中不动，且仅有面部露在水面时所受的浮力是多少？
（3）当他下潜到5m深下，且水平向前游动时，受到水的压强约是多少？

Answer 1

解：（1）∵人在水面中受重力和浮力的作用，浮力与重力平衡，∴能浮在水中的原因．
（2）∵人漂浮在水面上时，∴根据漂浮的条件可知：F_浮=G_物=mg=50kg×9.8N/kg=490N．
（3）∵h=5m，
∴受到水的压强P=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×5m=4.9×10⁴Pa．
答：（1）他能浮在水中的原因是人在水面中受重力和浮力的作用，浮力与重力平衡．
（2）李墨在水中不动，且仅有面部露在水面时所受的浮力是490N．
（3）当他下潜到5m深下，且水平向前游动时，受到水的压强约是4.9×10⁴Pa．
分析：因为人漂浮在水面上时受重力和浮力的作用，根据物体的所处的状态和漂浮的条件即可判断能浮在水中的原因和所受浮力的大小．
知道他下潜到的深度，根据压强公式p=ρgh即可求受到水的压强．
点评：解决此题的关键是要明确浮沉条件以及液体压强公式p=ρgh，并与所描述的现象建立形象的联系．