Question

在南极考察中使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法．其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上

Answer 1

解题思路：根据物体浮沉条件，因为船浮在海面上，所以自身重力等于浮力，当船冲到冰面上，浮力变小，它对冰的压力应是船的自身重力减去浮力．

（1）F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1500m³=1.5×10⁷N；

∵船漂浮，∴G=F_浮=1.5×10⁷N．

（2）当船的排水体积变为原来的三分之一时，

F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1500m³×1/3=5×10⁶N，

船对冰层的压力为：F=G-F_浮=1.5×10⁷N-5×10⁶N=1×10⁷N，

∴P=[F/S]=

1×107N

5m2=2×10⁶Pa．

答：（1）船自身的重力是1.5×10⁷N．

（2）此时破冰船对冰层的压强是2×10⁶Pa．

点评：

本题考点： 浮力大小的计算；压强的大小及其计算．

考点点评： 本题考查了浮力、压强以及物体受力分析的知识，难度大．做题时注意．