Question

小亮自制了一个救生圈，其质量为8kg，体积是0.06m³，已知水的密度为1.0×10³kg/m³，求：
（1）救生圈漂浮在水面上时，它所受的浮力是多大？
（2）当小亮躺到救生圈上面时，救生圈刚好完全浸没在水中，小亮的体重是多少？

Answer 1

分析：（1）已知救生圈的质量，根据物体漂浮的条件和G=mg求出救生圈漂浮在水面上时受的浮力；
（2）根据阿基米德原理求出救生圈刚好完全浸没时受到的浮力，此时的浮力等于小亮和救生圈的重力之和，进一步求出小亮的体重．

解答：解：（1）救生圈漂浮在水面上时受的浮力：
F_浮=G=mg=8kg×9.8N/kg=78.4N；
（2）救生圈刚好完全浸没时受到的浮力：
F_浮总=ρ_水gV_排=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.06m³=588N，
小亮的体重：
G人=F_浮总-G=588N-78.4N=509.6N．
答：（1）救生圈漂浮在水面上时受的浮力是78.4N；
（2）小亮的体重是509.6N．

点评：本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用，关键是知道物体完全浸没时排开水的体积和本身的体积相等，计算过程要注意单位的换算．