Question

你到过四川大英县的中国死海吗？其盐含量类似中东的“死海”，可高达22%，人在水中可以漂浮不沉，故誉为“中国死海”．一重为630N的人漂浮在死海的海面上．（死海海水的密度ρ_海水=1.05×10³kg/m³．g取10N/kg）求：
（1）该人受到海水的浮力是多少N？
（2）他浸入海水中的体积是多少m³？
（3）若人体密度是ρ=1×10³kg/m³，他受到多大向下的拉力时，刚好将人体浸没？

Answer 1

解：
（1）∵人漂浮在死海的海面上，
∴F_浮=G=630N；
（2）∵F_浮=ρ_液gV排，
∴V_排===0.06m³；
（3）人的体积：
V===0.06m³，
人浸没受到的浮力：
F_浮′=ρ_海水gV=1.05×10³kg/m³×10N/kg×0.063m³=661.5N，
∵F_浮=G+F_拉，
F_拉=F_浮′-G=661.5N-630N=31.5N．
答：（1）该人受到海水的浮力是630N；
（2）他浸入海水中的体积是0.06m³；
（3）若人体密度是ρ=1×10³kg/m³，他受到31.5N向下的拉力时，刚好将人体浸没，
分析：（1）知道人的重力，由于人漂浮在死海的海面上，根据漂浮条件求该人受到海水的浮力；
（2）求出了浮力，知道海水的密度，利用阿基米德原理F_浮=G_排=ρ_液gV排，求他浸入海水中的体积；
（3）先根据密度公式ρ=求出人的体积，再根据公式F_浮=ρgV_排求出人完全浸没后的浮力．人全部浸入水中，所产生的浮力等于人的重力与向下的拉力之和，据此求向下的拉力．
点评：本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的掌握和运用，知道人浸没海水中受到的浮力等于自身重力加上拉力是本题第三问的关键．