Question

在我国雄伟的天山脚下，有一片幽静的湖泊--天鹅湖，每年夏秋两季，这里有成千上万的（国家二级保护动物）天鹅为了避寒从远方迁徙而来，天鹅被世人视作纯洁、忠诚、高贵的象征．下图（a）（b）（c）是一只质量为8kg的天鹅的生活图片，根据要求完成下列内容．（g=10N/kg）
图（a）天鹅对石块的压强为

4000

pa（天鹅每只脚掌的面积为100cm²）；
图（b）湖水对天鹅的浮力是

80

N、天鹅排开湖水的体积是

8×10^-3

m³；
图（c）天鹅在飞行中水平匀速（理想状态）滑翔了1min．（“滑翔”是指天鹅翅膀不用抖动也能向前滑行）．在此过程中，天鹅能向前滑行是由于

惯性

，在滑翔过程中天鹅受到向上的托力是

80

N，天鹅的机械能将

不变

（填“变大、变小或不变”）．

Answer 1

分析：（1）水平面上物体的压力和重力相等，根据压强公式求出天鹅对石块的压强；
（2）天鹅在湖水中漂浮，根据物体的浮沉条件求出求出受到的浮力，利用阿基米德原理求出天鹅排开湖水的体积；
（3）物体保持运动状态不变的性质叫做惯性；天鹅在飞行中水平匀速滑翔时处于平衡状态，受到的力为平衡力．

解答：解：（1）天鹅对石块的压强为P=

F

2s

=

G

2s

=

mg

2s

=

8kg×10N/kg

2×100×10-4m2

=4000Pa；
（2）∵天鹅在湖水中漂浮，
∴天鹅受到的浮力为F_浮=G=mg=8kg×10N/kg=80N；
排开水的体积为v_排=

F浮

ρg

=

80N

1×103kg/m3×10N/kg

=8×10^-3m³；
（3）天鹅在飞行中水平匀速滑翔时：由于惯性即使翅膀不用抖动也能向前滑行；
此时天鹅处于平衡状态，受到的重力和托力是一对平衡力，所以此时受到的托力为80N；
在飞行时，高度和速度都不变，所以此时的机械能也不变．
故答案为：（1）4000；（2）80；8×10^-3 ；（3）惯性；80；不变．

点评：本题考查了压强的计算，物体浮沉条件和阿基米德原理、二力平衡条件的应用，以及惯性、机械能变化的判断，虽然涉及的知识点较多，但都是基础知识，一定要掌握好．