Question

一艘海輪自身質量為6000t，滿載貨物后質量為20000t，問：
（1）海輪滿載時的排水量為多少？
（2）海輪滿載時能載貨質量為多少？
（3）海輪滿載時受到的浮力多大？
（4）海輪滿載時能排開體積為多少的海水？（ρ_海水=1.03×10³kg/m³）

Answer 1

分析：（1）輪船滿載時的排水量等于輪船滿載時排開水的質量；
（2）海輪滿載時能載貨質量等于滿載貨物后質量減去海輪自身質量；
（3）根據物體的漂浮條件F_浮=G_排=m_排g求海輪滿載時受到的浮力；
（4）利用F_浮=ρ_海水V_排g求海輪滿載時能排開海水的體積．

解答：解：
（1）海輪滿載時的排水量等于海倫滿載時排開水的質量：
m_排=20000t；
（2）海輪滿載時能載貨質量：
m_貨=m_總-m_海倫=20000t-6000t=14000t；
（3）海輪滿載時受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=20000×10³kg×9.8N/kg=1.96×10⁸N；
（4）∵F_浮=ρ_海水V_排g，
∴海輪滿載時能排開海水的體積：
V_排=

F浮

ρ海水g

=

1.96×108N

1.03×103kg/m3×9.8N/kg

≈19417m³．
答：（1）海輪滿載時的排水量為20000t；
（2）海輪滿載時能載貨質量為16000t；
（3）海輪滿載時受到的浮力為1.96×10⁸N；
（4）海輪滿載時能排開體積為19417m³的海水．

點評：本題考查了學生對阿基米德原理、物體的漂浮條件的了解與掌握，本題關鍵是知道輪船滿載時的排水量等于輪船滿載時排開水的質量．