Question

【題目】如圖所示為用薄紙制成的孔明燈，所用材料質(zhì)量為50g，容積為1m3 ， 空氣的密度為 1.29kg/m3 ， 則孔明燈的總重為N．點(diǎn)燃燈籠下端小碟內(nèi)的松脂，加熱燈籠內(nèi)部的空氣，使（選填“重力減小”或“浮力增大”），當(dāng)浮力大于重力時(shí)，孔明燈就騰空而起．當(dāng)孔明燈內(nèi)熱空氣的密度為kg/m3時(shí)，孔明燈恰好能懸浮在空中．（不考慮松脂質(zhì)量的減少，物體在空氣中受到的浮力也可用阿基米德原理計(jì)算）

Answer 1

【答案】13.4；重力減��；1.24
【解析】解：（1）由ρ= 可得孔明燈內(nèi)空氣的質(zhì)量：

m=ρV=1.29kg/m3×1m3=1.29kg，

空氣重力為G=mg=1.29kg×10N/kg=12.9N；

孔明燈材料重力G0=m0g=0.05kg×10N/kg=0.5N；

孔明燈的總重：

G總=G+G0=12.9N+0.5N=13.4N；
（2）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)空氣重力減少；
（3）容器在空氣中受到的浮力：

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：

△G=G總﹣F浮=13.4N﹣12.9N=0.5N．

此時(shí)孔明燈內(nèi)的空氣減小質(zhì)量△m= = =0.05kg，

此時(shí)孔明燈內(nèi)的空氣的質(zhì)量m′=1.29kg﹣0.05kg=1.24kg，

則此時(shí)空氣密度ρ′= = =1.24kg/m3．

所以答案是：13.4；重力減��；1.24．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解物體的浮沉條件及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握物體的浮沉條件：浸沒(méi)在液體中的物體 F�。綠 時(shí)上浮，F(xiàn)浮 = G 時(shí)懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時(shí)下沉．物體浮沉條件的應(yīng)用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計(jì)（密度計(jì)的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無(wú)單位．）．