Question

18．一艘滿載時(shí)排水量為7500t的輪船在長(zhǎng)江上航行，ρ_江水=1.0×10³kg/m³．
（1）輪船所受浮力為多少？
（2）輪船浸在水面下的體積為多少？
（3）已知ρ_江水＜ρ_海水，請(qǐng)運(yùn)用有關(guān)公式分析說(shuō)明：這艘輪船從長(zhǎng)江駛?cè)氪蠛�時(shí)，船體是上浮還是下沉一些？

Answer 1

分析 （1）輪船所受浮力等于滿載時(shí)排開(kāi)水的重力．
（2）根據(jù)公式F_浮=ρgV_排可求排開(kāi)河水的體積．
（3）從江里駛?cè)牒＠镙喆�始終漂浮，浮力等于重力，大小不變，海水密度大，根據(jù)公式F_浮=ρgV_排可求排開(kāi)水的體積的變化，然后可知船體是上浮還是下沉一些．

解答 解：（1）已知輪船滿載時(shí)排水量為7500t，
由阿基米德原理可得，輪船受到的浮力：
F_浮=G_排=mg=7.5×10⁶kg×10N/kg=7.5×10⁷N；
（2）由F_浮=ρgV_排可得，輪船駛?cè)牒永锱砰_(kāi)水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{7.5×1{0}^{7}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=7.5×10³m³．
（3）輪船從長(zhǎng)江駛?cè)氪蠛�時(shí)，輪船始終漂浮，浮力等于重力，則受到的浮力不變，海水的密度較大，由F_浮=ρgV_排可知，排開(kāi)海水的體積較小，船體是上浮一些．
答：（1）輪船所受浮力為7.5×10⁷N；
（2）輪船浸在水面下的體積為7.5×10³m³．
（3）這艘輪船從長(zhǎng)江駛?cè)氪蠛�時(shí)，船體是上浮一些．

點(diǎn)評(píng) 本題考查浮力的計(jì)算和物體的沉浮條件以及根據(jù)浮力公式求排開(kāi)水的體積，關(guān)鍵是知道物體漂浮時(shí)浮力等于自身重力還等于排開(kāi)水的重力，本題的難點(diǎn)是對(duì)排水量的理解，這也是本題的重點(diǎn)．