-
难度：
使用次数：141
入库时间：2020-04-12
为安全起见，妈妈为小明买了一块浮板辅助练习游泳。妈妈认为浮板能漂在水面上是因为它轻，小明认为妈妈的说法不对，科学的说法是因为浮板的密度比水的密度小。为验证自己的说法，小明设计了如下实验：
（1）找一根轻质均匀木棍、细绳质量忽略不计和一块标有“净重115g”字样的新肥皂，用如图所示的方法进行测量。测量时，使木棍在 位置平衡，记下A、B的位置，用刻度尺测出OA＝10cm，OB＝40cm，则浮板的质量为 kg。
（2）把浮板压入装满水的桶中刚好浸没，用塑料袋质量忽略不计收集溢出的水，用1所述方法测得溢出水的质量为4.6kg，则浮板的体积为 m3，密度为 kg/m3；小明用此浮板游泳时浮板受到的最大浮力为 N，方向为 。
（3）根据这个实验结果，妈妈说原来用密度比水小的材料制成的物体才能漂浮在水上，这种说法 （选填“正确”或“不正确”）。请举例说明 。
答案解：（1）测量过程中，使木棍在水平位置平衡，此时OA、OB的长度等于A、B两处力的力臂；
根据杠杆的平衡条件：m板g×OA＝m皂g×OB
代入数据：m板×10N/kg×10cm＝115×10﹣3kg×10N/kg×40cm
解得m板＝0.46kg。
（2）由题意和密度公式得，浮板的体积：
V＝V排＝
＝
＝4.6×10﹣3m3；浮板的密度：ρ＝
＝
＝0.1×103kg/m3；浮板完全浸没时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV板＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4.6×10﹣3m3＝46N，浮力的方向竖直向上。
（3）钢铁的密度远大于水的密度，但用钢铁制成的船舶可以漂浮在水中，所以妈妈的说法是错误的。
故答案为：（1）水平；0.46；（2）4.6×10﹣3；0.1×103；46；竖直向上；（3）不正确；用钢铁制成的船能漂浮在水面上。
