Question

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；用刻度尺测肥皂的长、宽、厚，算出肥皂的密度为1.33×l0³kg/m³．浮板在水中漂浮而肥皂在水中下沉，说明小明的说法是正确的．小明用此浮板游泳时浮板受到的最大浮力为  N．

（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  ．

Answer

（1）水平；0.46；（2）4.6×10﹣3；0.1×103；46；（3）不正确；用钢铁制成的船能漂浮在水面上

【解析】

试题分析：（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）由题意知，浮板的体积V=V排=m排/ρ水=4.6kg/1.0×103kg/m3=4.6×10﹣3m3；浮板的密度ρ=m/V=0.46kg/4.6×10﹣3m3=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；（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。

【考点定位】杠杆的平衡条件；阿基米德原理