Question

1．為了宣示我國(guó)政府對(duì)釣魚(yú)島及其附屬島嶼的主權(quán)和管轄權(quán)，我國(guó)派出排水量為2000t的某海監(jiān)船對(duì)釣魚(yú)島海域進(jìn)行巡航，排水量是指輪船滿載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量．
（g=10N/kg，ρ_海水=1.03×10³kg/m³）
（1）此海監(jiān)船滿載時(shí)，受到海水的浮力是多少？
（2）船身外表面有一螺絲釘，位于海面下3m處，受力面積為100cm²，求海水對(duì)螺絲釘?shù)膲簭?qiáng)和壓力．
（3）如果此海監(jiān)船從河里駛?cè)牒＠�，船體將上浮還是下沉一些，為什么？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)阿基米德原理的公式F_浮=G_排液可求得海監(jiān)船滿載時(shí)受到的浮力．
（2）利用p=ρgh可求得海水對(duì)螺絲釘?shù)膲簭?qiáng)，再根據(jù)F=pS求得海水對(duì)螺絲釘?shù)膲毫Γ?br />（3）根據(jù)阿基米德原理的公式，浮力不變，分析當(dāng)液體密度增大時(shí)，排開(kāi)液體的體積的變化，得出是上浮還是下沉．

解答 解：（1）根據(jù)阿基米德原理：
F_浮=G_排液=m_排液g=2000×10³kg×10N/kg=2×10⁷N．   
（2）海水對(duì)螺絲釘?shù)膲簭?qiáng)：
p=ρ_液gh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×3.0m=3.09×10⁴Pa；
由p=$\frac{F}{S}$可得，海水對(duì)螺絲釘?shù)膲毫Γ?br />F=pS=3.09×10⁴Pa×1×10^-2m²=309N．
（3）由于輪船從長(zhǎng)江駛?cè)氪蠛Ｊ冀K是漂浮，
F_浮=G_船，
F_浮=ρ_液V_排g，
ρ_江水V_排g=ρ_海水V_排′g
ρ_江水＜ρ_海水，
V_排＞V_排′，
船體會(huì)上浮一些．
故答案為：（1）此海監(jiān)船滿載時(shí)，受到海水的浮力是2×10⁷N． 
（2）海水對(duì)螺絲釘?shù)膲簭?qiáng)為3.09×10⁴Pa；壓力為309N．
（3）如果此海監(jiān)船從河里駛?cè)牒＠�，船體將上浮一些，因?yàn)樵诤永锱砰_(kāi)水的體積大于在海里排開(kāi)水的體積，故船體將上�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)公式和阿基米德原理的掌握和運(yùn)用，綜合性強(qiáng)，有難度．