浙江初二科学上册 复习
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/08/28 07:11:08
浙江初二科学上册 复习
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1.泡沫塑料制作的救生圈,使用时必须能使人体头部(约占人体总体积的1/10)露出水面才有效.如果要救起最大体重为900N的落水者,设计救生圈的最小体积是多大?(人体密度约为1.06x10三次方kg/立方米,泡沫塑料的密度约为0.3x10三次方千克/立方米,g取10N/kg)
使用救生圈时人是漂浮在水中的,(人体体积的9/10 要浸没在水中)
所以人所受重力 G 与救生圈所受重力 G' 之和等于人与救生圈所受浮力 F ,
G + G' = F ,
从重力公式 G = g ,与 浮力公式 F = v ,代入上式可得,
m人?g + m救生圈?g = ρ水?(v人×9/10 + v救生圈),g可以约掉,得
m人+ m救生圈?g = ρ水?(v人×9/10 + v救生圈),
从密度公式 ρ = m / v ,可知 m = v ,代入到上式,可得
ρ人?v人 + ρ救生圈?v救生圈 = ρ水?(9×v人/10 + v救生圈),
代入数值,就可以算出来了.
计算过程如下:
设
人的重量为 G ,救生圈的重量为 G' ,
人的质量为 m ,救生圈的质量为 m' ,
人的体积为 v ,救生圈的体积为 v' ,
人的密度为 ρ ,救生圈的密度为 ρ' ,
G + G' = F ,
因为 G = g ,F = v ,
所以 g + m'?g = ρ水?( v × 9/10 + v' ),g可以约掉,得
m + m' = ρ水?( v × 9/10 + v' ),
又因为 ρ = m / v ,可知 m' = ρ'?v' ,
代入到上式,可得
m + ρ'?v' = ρ水?( v × 9/10 + v' ),
又 m = G/g ,m = 900 / 10 = 90kg ,(g取 10N / kg),
而且 v = m / ρ ,代入数值,得 v = 90kg / 1.06×10^3 kg/m^3 ,代入上式
90kg + 0.3×10^3 kg/m^3 × v'
= 1.0×10^3 kg/m^3 ×[ (90kg / 1.06×10^3 kg/m^3) × 9/10 + v' ],
最后计算得出 v' ≈ 19.41 dm^3
计算过程比较乱吧 !