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    17．某人重力是510N，人体的密度取1.02×103kg/m3，一种泡沫漂浮在水面上时，它浸入水中的体积是总体积的$\frac{1}{5}$倍，用这种泡沫制成救生衣，至少要保证人体体积$\frac{1}{10}$露在外面．（取g=10N/kg，不考虑救生衣的其他布料，不计救生衣的重力，救生衣全部在水下）．
    （1）他的体积是多少？
    （2）泡沫的密度为多少？
    （3）救生衣的体积至少为多大？如果考虑救生衣的重力，应该把救生衣再做大一点还是小一点？

    分析 （1）由m=$\frac{G}{g}$可求人的质量，再利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可求他的体积；
    （2）根据漂浮时，泡沫受到的浮力等于重力，再根据阿基米德原理列式求解；
    （3）至少要保证人体体积$\frac{1}{10}$露在外面可以求出除此外的体积；救生衣和人身体的浮力相同；再利用F浮=ρ水gV排的变形公式求出救生衣的最小体积；考虑救生衣的重力应该使浮力更大，故根据阿基米德原理应该把救生衣再做大一点．

    解答 解：（1）由G=mg可得，人的质量：
    m=$\frac{G}{g}$=$\frac{510N}{10N/kg}$=51kg；
    由ρ=$\frac{m}{V}$可得，他的体积：
    V人=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{51kg}{1.02×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=5×10-2m3；
    （2）泡沫漂浮在水面上时，它浸入水中的体积是总体积的$\frac{1}{5}$倍，即V排=$\frac{1}{5}$V泡沫，
    根据漂浮条件可得：G泡沫=F浮，
    即：ρ泡沫gV泡沫=ρ水gV排=ρ水g×$\frac{1}{5}$V泡沫，
    则泡沫的密度：ρ泡沫=ρ水×$\frac{1}{5}$=0.2×103kg/m3；
    （3）由题意可知，人身体浸入水的体积：
    V排=（1-$\frac{1}{10}$）V人=$\frac{9}{10}$V人=$\frac{9}{10}$×5×10-2m3=4.5×10-2m3；
    不计救生衣的重力，设救生衣的最小体积为V，根据漂浮条件可知，总浮力等于人的重力，
    即：F浮人+F浮救=G，
    结合阿基米德原理可得：ρ水gV排+ρ水gV=G，
    变形可得：V=$\frac{G-{ρ}_{水}g{V}_{排}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{510N-1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg×4.5×1{0}^{-2}{m}^{3}}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6×10-3m3；
    考虑救生衣的重力应该使浮力更大，此时总浮力等于人和救生衣的总重力，
    即：ρ水gV排+ρ水gV=G人+ρ泡沫gV，
    故应该把救生衣再做大一点．
    答：（1）他的体积是5×10-2m3；
    （2）泡沫的密度为0.2×103kg/m3；
    （3）救生衣的体积至少为6×10-3m3；如果考虑救生衣的重力，应该把救生衣再做大一点．

    点评 此题考查了重力、密度的计算公式，以及浮力的计算，是一道综合题，较难．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    7．小明站立在行驶的公交车上，汽车刹车时，小明差点摔倒，试用惯性知识解释小明为什么会向前摔倒？原来小明和汽车一起向前运动，当汽车突然刹车时，汽车和小明的脚由于受到阻力的作用而停止运动，而他的上半身由于惯性仍然保持原来向前的运动状态，所以小明容易向前摔倒．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    8．用图中所示的器材做“水的沸腾”实验时
    （1）除了图甲中所示的器材，还需要一个重要的测量工具是秒表；
    （2）安装实验器材时应按照自下而上（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行，乙、丙两图中能正确反映水沸腾时现象的是图丙；
    （3）实验时，通常用温水而不用冷水，这样做的目的是缩短加热时间；
    （4）小明认真进行实验，并根据实验数据作出了如图丁所示的温度随时间变化的图象，由此可知，水沸腾前温度上升的速度C（选填序号）；
    A．先快后慢B．先慢后快    C．先慢后快再慢        D．均匀的
    （5）你认为产生图丁所示的温度随时间变化现象的原因是D（选填序号）；
    A．整个过程酒精灯火焰忽大忽小，放热不均匀
    B．可能开始加热时有纸盖减少了热量的损失
    C．水开始汽化较慢，带走的热量少
    D．开始要加热石棉网和烧杯，后来水温较高时散热变快

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    5．下列能源属于不可再生能源的是（　　）
    A．水能B．风能C．潮汐能D．煤炭

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    科目：初中物理 来源： 题型：多选题

    12．小刚同学在观察水的沸腾实验时，记录数据如表一所示，下列说法正确的是（　　）
    表一
    时间t/min012345678910
    温度t/℃5057647178859196999999
    表二
    物质凝固点/℃沸点/℃
    水银-39357
    酒精-11778
    A．本实验中水的沸点为99℃
    B．当水的温度达到沸点后，水继续吸热，温度升高
    C．实验时水面上方的气压低于1标准大气压
    D．由表二可知，本实验操作过程中可以选用酒精温度计

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    2．今年春晚上，全国人民给老红军王定国庆生，感动了很多人，以下说法正确的是（　　）
    A．现场《生日快乐》的乐曲通过空气传到了电视机前观众的耳朵中
    B．我们看到王定国老人红色的衣服是因为它发出了红色的光
    C．电视屏幕上呈现的各种绚丽的色彩，其实都是由红、绿、蓝三种色光的混合形成的
    D．电视是通过电磁波传递信息的，不同频率的电磁波传播的速度是不同的

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    9．老师讲了“物质的密度”这节知识后，小明和小楠对他们都喜欢吃的柑橘的密度感兴趣了，他们拿出一个柑橘，决定想办法测出它的密度．
    （1）将托盘天平放在水平桌面上，将标尺上的游码移到零刻度处，发现指针偏向分度盘的右侧，如图甲所示，此时应将平衡螺母向左（左/右）端调节，直到指针指向分度盘的中央．
    （2）小楠用天平测量柑橘的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图乙所示，则柑橘的质量是220.8g，若小楠再将柑橘浸没在水中测得它的体积为 230cm3，则柑橘的密度为0.96×103kg/m3．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    6．在“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，做了如图所示的实验．

    A．为了测定摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，这样利用二力平衡的知识可以间接测出滑动摩擦力的大小．
    B．比较图甲和图乙中弹簧测力计的示数得到的结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
    C．比较图甲和图丙中弹簧测力计的示数得到的结论：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
    D．甲图中物体运动速度的大小为v1，乙图中物体运动的速度大小为v2．实验过程中，关于v1和v2的大小关系，下列说法正确的是④．（选填序号）
    ①v1一定大于v2           ②v1一定小于v2
    ③v1一定等于v2           ④v1可以大于、等于或小于v2
    E．分析比较图乙和图丙，不能得出实验结论，其原因是没有采用控制变量法（填写一种物理方法）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    7．小明用天平和量筒测石块的密度．把天平放在水平桌面上后，发现天平如图1所示．则小明应向左（填“左”或“右”）移动平衡螺母．测密度实验依据的原理是ρ=$\frac{m}{V}$．天平调平衡后，按照正确的方法测量，其结果如图2所示．用天平测得的石块的质量为58.2g，石块的体积为20cm3，石块的密度为2.91×103kg/m3．

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