为了增强中学生体质,进一步加强防溺水教育,学校组织学生进行游泳训练。(水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:

15、(2021·海南·T21为了增强中学生体质,进一步加强防溺水教育,学校组织学生进行游泳训练。(水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)小东在一次游泳训练中,游20m所用的时间为40s,则他游泳的平均速度是多少m/s?
(2)如图所示,小东手上佩戴的防溺水安全手环是水上救生设备,携带非常方便,手环里的安全气囊充气后的体积是1.7×10-2m3,当它完全浸没在水中时受到的浮力为多少N?
(3)小东的质量为50kg,他站立在泳池岸上,双脚与水平地面的总接触面积是500cm2,他对水平地面的压强是多少Pa?
(4)小东在泳池岸上看到池水的深度比实际深度要浅,正如古诗所说“潭清疑水浅”,请用光学知识分析其中原因。
 
15、【答案】(1);(2)170N;(3);(4)见解析
解析
解:(1)根据速度公式可得他游泳的平均速度是

(2)因为安全气囊完全浸没在水中,根据阿基米德原理可得浮力为
F浮=gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.7×10-2m3=170N
(3)因为在水平面上,压力为
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
受力面积
S=500cm2=5×10-2m2
他对水平地面的压强是

(4)因为光从水斜射入空气时发生了折射,折射光线远离法线(折射角大于入射角),人眼逆着折射光线向水中看去,会感觉水变浅了。
答:(1)他游泳的平均速度是0.5m/s;
(2)当它完全浸没在水中时受到的浮力为170N;
(3)他对水平地面的压强是
(4)见解析
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