Question

3．近年來，為了進(jìn)一步捍衛(wèi)我國(guó)的領(lǐng)海主權(quán)，中國(guó)人民解放軍海軍在南海海域舉行了陸�？杖�軍多兵種參與的實(shí)彈演習(xí)．演習(xí)中，我軍海軍的機(jī)械化現(xiàn)代化的武器裝備再次展示了中國(guó)海軍的軍威，為戰(zhàn)之能勝奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．如圖所示是參加某海域演習(xí)的某艘軍艦，其最大排水量為3000噸，艦船長(zhǎng)約60m，寬約15m．請(qǐng)你回答以下問題（海水的密度視為水的密度，g取10N/kg）：
（1）當(dāng)這艘軍艦滿載行駛時(shí)受到的浮力是多大？
（2）在這次演習(xí)中，由于發(fā)射數(shù)枚炮彈和轉(zhuǎn)移部分裝備后，軍艦排開水的體積減少了50m³，那么這艘軍艦在此次演習(xí)發(fā)射的炮彈和轉(zhuǎn)移裝備的總質(zhì)量是多少kg？

Answer 1

分析 （1）知道軍艦排水量（滿載時(shí)排開水的質(zhì)量），利用重力公式求軍艦滿載時(shí)受到的重力，再根據(jù)漂浮條件求軍艦受到的浮力；
（2）知道軍艦排開水的體積減少值，利用阿基米德原理求軍艦受到浮力的減小值；
根據(jù)漂浮條件求卸下的這批裝備受到的重力，再利用重力公式求裝備的質(zhì)量．

解答 解：（1）滿載時(shí)軍艦的排開水的質(zhì)量：
m=3000t=3000×10³kg=3×10⁶kg，
根據(jù)阿基米德原理可知軍艦滿載時(shí)受到的浮力：
F_浮=G_排=mg=3×10⁶kg×10N/kg=3×10⁷N．
（2）因?yàn)檐娕炂�浮，所以減小的浮力等于發(fā)射的炮彈和卸下裝備的重力G，即：
G_△貨=F_△浮=G_△排=ρ_液gV_△排=1.0×10³ kg/m³×10 N/kg×50 m³=5×10⁵ N
故m_△貨=$\frac{G}{g}$=$\frac{5×1{0}^{5}N}{10N/kg}$=5×10⁴ kg．
答：（1）當(dāng)這艘軍艦滿載行駛時(shí)受到的浮力是3×10⁷N；
（2）這艘軍艦在此次演習(xí)發(fā)射的炮彈和轉(zhuǎn)移裝備的總質(zhì)量是5×10⁴kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)重力公式、阿基米德原理和漂浮條件的掌握和運(yùn)用，用好漂浮條件F_浮=G是本題的關(guān)鍵．