Question

炎夏，小明浸泡在圓柱形水缸中降溫解暑，如圖所示，他浸在水中的體積為0.05m³，此時水深60cm，他的心臟部位在水面以下10cm處，則他受到水的浮力為________N，水對他心臟部位的壓強(qiáng)為________Pa．已知圓柱形水缸底面積為0.5m²，當(dāng)他從水缸出來后，水缸底受到的壓強(qiáng)變化了________Pa（水缸厚度、形變以及他帶出來的水忽略不計）．

Answer 1

490    980    980
分析：（1）已知他浸在水中的體積，利用阿基米德原理F_浮=ρgV_排可求得他受到水的浮力；
（2）已知他的心臟部位在水面以下10cm處，利用P=ρgh可求得水對他心臟部位的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)他浸在水中的體積為0.05m³，和水缸底面積為0.5m²，可求出當(dāng)他從水缸出來后，水的深度變化，再利用P=ρgh可求得水缸底受到的壓強(qiáng)變化．
解答：（1）他受到水的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×9.8N/kg×0.05m³=490N
（2）水對他心臟部位的壓強(qiáng)：
P=ρ_水gh=1000kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa．
（3）當(dāng)他從水缸出來后，水的深度變化△h===0.1m，
則缸底受到的壓強(qiáng)變化：
△P=ρ_水g△h=1000kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa．
故答案為：490；980；980．
點(diǎn)評：本題考查了阿基米德原理、物體的浮沉條件及其應(yīng)用、液體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，排開液體體積、水面高度的變化是分析的難點(diǎn)，突破的關(guān)鍵是對公式及其變形的熟練應(yīng)用．