Question

4．如圖所示是我國自主研發(fā)的最先進的驅(qū)逐艦-0520型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦，是繼052C型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦之后的一種最新的“多用途驅(qū)逐艦”．該型號與052C型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦相比，將在全艦的整體設(shè)計水平，艦載相控陣?yán)走_性能，戰(zhàn)艦的作戰(zhàn)和武器系統(tǒng)等多方面有較大幅度提高，其滿載排水將超過7000噸．部分參數(shù)如下：
推進方式：雙軸推進航速32節(jié)
續(xù)航力：20節(jié)時8500海里
標(biāo)排：5800噸
滿排：7000噸
長：165米
寬：19米
吃水深度：6.5米
求：
（1）滿載時艦底受到海水的壓強；
（2）滿載時艦受到的浮力及艦和所載物的總重；
（3）滿載時艦排開海水的體積；（海水密度是1.05g/cm³，g取10N/kg）
（4）若這艘艦艇從海水駛?cè)牒铀�，它受到的浮力會不變，排開水的體積會變大（填“變大”“不變”或“變小”）

Answer 1

分析 （1）由參數(shù)可知滿載時的吃水深度，根據(jù)p=ρgh求出艦底受到海水的壓強；
（2）由參數(shù)可知滿載時的排水量，根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力，物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，據(jù)此求出艦和所載物的總重；
（3）根據(jù)阿基米德原理求出滿載時艦排開海水的體積；
（4）這艘艦艇從海水駛?cè)牒铀畷r始終漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，據(jù)此判斷所受浮力的變化，河水的密度小于海水的密度，根據(jù)阿基米德原理可知排開液體的體積變化．

解答 解：（1）滿載時艦底受到海水的壓強：
p=ρgh=1.05×10³kg/m³×10N/kg×6.5m=6.825×10⁴Pa；
（2）滿載時所受的浮力：
F_浮=G_排g=m_排g=7000×10³kg×10N/kg=7×10⁷N，
因戰(zhàn)艦漂浮，所以艦和所載物的總重：
G_總=F_浮=7×10⁷N；
（3）由F_浮=ρgV_排可得，排開海水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{ρg}$=$\frac{7×1{0}^{7}N}{1.05×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$≈6666.7m³；
（4）這艘艦艇從海水駛?cè)牒铀畷r始終漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，
所以，艦艇受到的浮力不變，
因河水的密度小于海水的密度，所以，由V_排=$\frac{{F}_{浮}}{ρg}$可知，排開河水的體積變大．
答：（1）滿載時艦底受到海水的壓強為6.825×10⁴Pa；
（2）滿載時艦受到的浮力為7×10⁷N，艦和所載物的總重為7×10⁷N；
（3）滿載時艦排開海水的體積為6666.7m³；
（4）不變；變大．

點評 本題考查了壓強公式和阿基米德原理、物體浮沉條件的應(yīng)用，利用排水量的含義是解題的關(guān)鍵．