Question

有一泡沫塑料救生圈，质量为4kg，漂浮在水面上时，露出水面部分的体积是救生圈的，当一小孩躺在上面，恰好使救生圈全部浸入水中．求：

(1)救生圈的密度．

(2)小孩的质量．

(3)若有一质量为50kg的学生用此救生圈，是否安全(人的密度约为1.02×10³kg/m³)？

Answer 1

答案：
解析：

精析与解答：(1)救生圈漂浮，ρ水V排g＝ρ塑Vg， 　　ρ塑＝ρ水＝ρ水＝0.25×103kg/m3 　　(2)救生圈的体积V＝＝＝16×10－3m3 　　F浮＝ρ水Vg＝103kg/m3×16×10－3m3×9.8N/kg＝156.8N 　　F浮＝G塑＋G孩，G孩＝F浮－m塑g＝156.8N－4kg×9.8N/kg＝117.6N 　　m孩＝＝12kg 　　(3)假设学生全部浸入水中，所受浮力＝ρ水g＝103kg/m3××9.8N/kg≈480N，G生＝m生g＝50kg×9.8N/kg＝490N，总浮力F总＝480N＋156.8N＝636.8N，总重力G总＝490N＋4kg×9.8N/kg＝529.2N，因为F总＞G总，学生漂浮在水面，所以安全．