Question

一艘轮船正在长江上航行，假设船体和货物总重为7500吨，轮船底部离水面5米，江水的密度为1.0×103kg/m3．（g=

Answer 1

解题思路：（1）利用p=ρhg计算轮船底部受到江水的压强；

（2）知道船体和货物总重，利用漂浮条件求船受到的浮力；

（3）利用阿基米德原理求排开（浸入）水的体积；

（4）根据阿基米德原理的公式，浮力不变，分析当液体密度增大时，排开液体的体积的变化，得出是上浮还是下沉．

（1）轮船底部受到江水的压强：

p=ρhg=1.0×10³kg/m³×5m×10N/kg=5×10⁴Pa；

（2）∵轮船是漂浮，

∴F_浮=G=mg=7.5×10⁶kg×10N/kg=7.5×10⁷N，

（3）由F_浮=ρ_液gV_排得：

∴船体浸在水面下的体积：

V_浸=V_排=

F浮

ρ水g=

7.5×107N

1×103kg/m3×10N/kg═7.5×10³m³；

（4）由于轮船从长江驶入大海始终是漂浮，

F_浮=G_船，

又∵F_浮=ρ_液V_排g，

∴ρ_江V_排g=ρ_海V_排′g

∵ρ_江＜ρ_海，

∴V_排＞V_排′，

船体会上浮一些．

答：（1）轮船底部受到江水的压强是5×10⁴Pa；

（2）轮船受到水的浮力为7.5×10⁷N；

（3）船体浸在水面下的体积为7.5×10³m³．

（4）这艘轮船从长江驶入大海时，船体会上浮一些．

点评：

本题考点： 液体的压强的计算；阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用．

考点点评： 本题考查了学生对液体压强的计算，物体漂浮条件和阿基米德原理的掌握和运用，综合性强，有难度．