某专业潜水员携带的潜水气瓶的体积为7.2×10-3m3,空瓶的质量为6kg,内充有3kg供潜水员呼吸用的液化空气,如图7

某专业潜水员携带的潜水气瓶的体积为7.2×10-3m3,空瓶的质量为6kg,内充有3kg供潜水员呼吸用的液化空气,如图7所示.在潜水过程中,开始阶段潜水气瓶是有助于潜水员下沉的.请你计算,至少用去______千克液化空气后,潜水气瓶才有助于潜水员上浮?g取10N/kg.
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yediaojianghu 幼苗

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解题思路:知道氧气瓶的体积,可以知道氧气瓶浸没在水中排开水的体积,根据阿基米德原理求氧气瓶受到的浮力;知道氧气瓶和里面氧气的质量,利用重力公式求总重;要有助于上浮,氧气瓶受到的浮力必须大于自重,可求用去氧气的重,再利用重力公式求用去氧气的质量.

氧气瓶浸没在水中受到的浮力:
FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.2×10-3m3=72N,
氧气瓶总重:
G=(m+m)g=(6kg+3kg)×1ON/kg=90N,
有助于上浮至少用去的氧气的重:
G=G-F=90N-72N=18N,
m=[G /g]=[18N /10N/kg]=1.8kg
答:至少用去1.8kg氧气后,氧气瓶才有助于潜水员上浮.

点评:
本题考点: 物体的浮沉条件及其应用;重力的计算;阿基米德原理.

考点点评: 本题的研究对象是氧气瓶及里面的氧气,能正确对它做出受力分析是本题的关键.

1年前

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