Question

圖是薄紙制成的下端開口，容器的容積為1m³，所用薄紙重量為0.5N，容器內(nèi)空氣重量為________N，容器（含其內(nèi)空氣）的總重量為________N（空氣密度為 1.29kg/m³，g=10N/kg），為了使容器懸浮在空中，你要用________方法使容器內(nèi)空氣減少，容器內(nèi)空氣的重量減少________N，容器才能懸浮在空中，此時容器內(nèi)空氣密度________容器外空氣密度（選填“大于”，“等于”，“小于”）．

Answer 1

12.9    13.4    加熱使氣體膨脹    0.5    小于
分析：①已知容器的容積和空氣的密度，可以得到容器內(nèi)空氣的質(zhì)量，進而得到空氣的重力；
②已知薄紙重和空氣重，可以得到總重；
③使容器中空氣減少最直接的方法：加熱使氣體膨脹，溢出空氣；
④物體懸浮的條件是：受到的浮力等于物體的重力．
解答：
①∵ρ=
∴容器內(nèi)空氣的重力為G=mg=ρVg=1.29kg/m³×1m³×10N/kg=12.9N；
②容器的總重量為G_總=G_空氣+G₀=12.9N+0.5N=13.4N；
③為了使容器懸浮在空中，根據(jù)物體熱脹冷縮的性質(zhì)，需要采用加熱使氣體膨脹，溢出空氣的方法使容器內(nèi)空氣減少；
④容器在空氣中受到的浮力為F_浮=ρ_空氣gV=1.29kg/m³×10N/kg×1m³=12.9N
要使容器懸浮在空氣中，需要排出的空氣為△G=G_總-F_浮=13.4N-12.9N=0.5N；
此時容器和剩余空氣的平均密度等于外界空氣的密度，所以容器內(nèi)空氣密度要小于容器外空氣的密度．
故答案為：12.9；13.4；加熱使氣體膨脹；0.5；小于．
點評：此題考查了質(zhì)量、重力的計算、懸浮的條件和應(yīng)用，阿基米德原理和二力平衡的條件等內(nèi)容，涵蓋了力學較多的知識點，綜合性較強，有一定的難度．