（2013•沈阳）为安全起见，初学游泳者常使用一块泡沫浮板，用双臂把浮板压入水中，借助浮板所受的浮力来辅助游泳．已知泡沫浮板的密度是0.1×103kg/m3，体积为3000cm3．（ρ水＝1.0×103kg/m3

Question

（2013•沈阳）为安全起见，初学游泳者常使用一块泡沫浮板，用双臂把浮板压入水中，借助浮板所受的浮力来辅助游泳．已知泡沫浮板的密度是0.1×10³kg/m³，体积为3000cm³．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：
（1）当浮板自由漂浮在水面上时，浮板受到的浮力的大小．
（2）浮板被压没入水中静止时，浮板受到双臂的压力的大小．

Answer 1

（1）V=3000cm³=3×10^-3m³，
∵ρ=(m)/(V)，
∴m=ρV=0.1×10³kg/m³×3×10^-3m³=0.3kg，
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N，
∵浮板自由漂浮在水面上，
∴浮板受到的浮力F_浮=G=3N．
（2）∵浮板被压没入水中，
∴V_排=V，
F_浮′=ρ_水gV_排=ρ_水gV_泡沫浮板=1×10³kg/m³×10N/kg×3×10^-3m³=30N，
∵浮板完全浸没时：
F_浮′=F_压+G_泡沫浮板，
∴手对浮板的压力：
F_压=F_浮′-G_泡沫浮板=30N-3N=27N；
答：（1）当浮板自由漂浮在水面上时，浮板受到的浮力为3N．
（2）浮板被压没入水中静止时，浮板受到双臂的压力为27N．