Question

18．一艘滿載時排水量為7500t的輪船在長江上航行，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，請運用有關公式分析說明：這艘輪船從長江駛入大海時，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排開水的重力．
（2）根據(jù)公式F_浮=ρgV_排可求排開河水的體積．
（3）從江里駛入海里輪船始終漂浮，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，輪船駛入河里排開水的體積：
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）輪船從長江駛入大海時，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）這艘輪船從長江駛入大海時，船體是上浮一些．

點評 本題考查浮力的計算和物體的沉浮條件以及根據(jù)浮力公式求排開水的體積，關鍵是知道物體漂浮時浮力等于自身重力還等于排開水的重力，本題的難點是對排水量的理解，這也是本題的重點．