Question

【题目】一同学在岸上最多只能搬得起质量是30kg的鹅卵石。如果鹅卵石的密度是2.5×103kg/m3，则该同学在水中最多能搬得起质量是________kg的鹅卵石（石头不露出水面）。这时石头受到的浮力是_________N（ρ水=1×103kg/m3，取g=10N/kg）。

Answer 1

【答案】 50 200

【解析】该同学能施加的最大力：F大=G石=m石g=30kg×10N/kg=300N；该同学在水中搬鹅卵石时，在水中最多能搬得起鹅卵石的最大重力：G大=F浮+F大，设该鹅卵石的体积为V，则ρ石Vg=ρ水Vg+F大，即：2.5×103kg/m3×V×10N/kg=1×103kg/m3×V×10N/kg+300N，解得：V=2×10-2 m3，在水中最多能搬得起鹅卵石的最大质量：m=ρ石V=2.5×103kg/m3×2×10-2m3=50kg；这时石头受到的浮力：F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×2×10-2 m3×10N/kg=200N。