Question

13．帆船由船体、帆杆、三角帆和带有万向节的桅杆组成，依靠风力在海面上行驶．
（1）在平静的海面上，静止的帆船受到的重力与浮力是一对平衡力．
（2）帆船运动爱好者登上帆船时，船体下沉了0.05米³，则帆船运动爱好者的质量是多少千克？（海水的密度取1.0×10³千克/米³）

Answer 1

分析 （1）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上．
（2）人上船后，由于人的重力，船受到的浮力增加，故人的体重等于船增加的浮力，根据F_浮=ρgV_排求出浮力，然后利用G=mg计算质量．

解答 解：（1）在平静的海面上，静止的帆船受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力．
（2）人上船后，由于人的重力，船受到的浮力增加，故人的体重等于船增加的浮力：
G=△F_浮=ρg△V_排=10³kg/m³×10N/kg×0.05m³=500N；
则其质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{500N}{10N/kg}$=50kg．
答：（1）浮力；
（2）帆船运动爱好者的质量是50kg．

点评 此题考查平衡力的辨别、阿基米德原理，关键是知道人的体重等于船增加的浮力．