Question

孫悟空到龍宮借得如意金箍棒一萬三千五百斤，約丈二長短，碗口粗細．以國際單位制，金箍棒質(zhì)量為6750kg，體積約0.2m³．（ρ_水=1.0×10³kg/m³ ）
（1）在海底將金箍棒抽出后，棒受到的重力為    N．浮力為    N．
（2）在水中將上述棒豎直上提1000m，孫悟空做的功至少為    J．
（3）為了方便用力，孫悟空將棒變得細短了許多（質(zhì)量不變）．而小明同學認為孫悟空可以不做功就能讓棒上升到海面．悟空的做法為：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知金箍棒的質(zhì)量，由G=mg可以求出金箍棒受到的重力；已知金箍棒的體積，由浮力公式可以求出金箍棒受到的浮力．
（2）先求出孫悟空在水中提棒的力，然后用公式W=Fs可求出孫悟空對棒做的功．
（3）棒的長短、粗細可以變化，棒的質(zhì)量不變，棒在水中自重不變，可以通過改變金箍棒的體積，增大金箍棒受到的浮力從而使棒自動上�。�
解答：解：（1）金箍棒受到的重力G=mg=6750kg×9.8N/kg=66150N，
金箍棒受到的浮力F_浮=ρ_水V_排g=ρ_水Vg=1.0×10³kg/m³×0.2m³×9.8N/kg=1960N；
故答案為：66150；1960．
（2）在海水中將棒豎直上提用的力：
F=G-F_浮=66150N-1960N=64190N，
孫悟空做的功W=Fs=64190N×1000m=6.419×10⁷J；
故答案為：6.419×10⁷．
（3）將棒變長、變粗，使金箍棒的體積變大，
金箍棒排開水的體積變大，受到的浮力變大，
金箍棒的質(zhì)量不變，所受重力不變，
當海水對金箍棒的浮力大于自身重力時，棒就會自行浮到海面．
故答案為：使金箍棒的體積變大．
點評：本題考查了學生對重力公式、阿基米德原理、物體的浮沉條件的掌握和運用，知道金箍棒體積可以變化，但質(zhì)量不變是本題的關(guān)鍵．