Question

17．我國的國產航母“山東號”于 2017 年4月26日正式下水，滿載排水量為67000t，吃水深度約為 10m（海面到船底的距離），如圖所示是航母訓練時的圖片．（ρ_海水=1.0×10³kg/m3），求：
（1）當航母從河水駛入海水中時，航母將上浮一些（選填：“上浮”或“下沉”），所受浮力不變（選填：“變小”、“變 大”或“不變”）；
（2）航母滿載時的浮力為多大？
（3）船底受到海水的壓強為多大？

Answer 1

分析 （1）靜止在水面的物體受到平衡力作用，可判斷浮力大小不變；再根據(jù)阿基米德原理的變形公式，可判斷V_排變化，即判斷上浮或下沉；
（2）根據(jù)阿基米德原理：F_浮=G_排=m_排g可求浮力；
（3）運用液體壓強公式p=ρgh，代入數(shù)值可求壓強．

解答 解：（1）航母處于漂浮狀態(tài)，所受浮力與航母重力平衡，即F_浮=G_航；
航母從河水駛入海水中時，重力不變，則所受浮力不變；
由F_浮=ρ_液gV_排得V_排=$\frac{{F}_{浮}}{g{ρ}_{液}}$；由于海水的密度大于河水，所以航母從河水駛入海水中時，V_排變小，即航母要上浮一些；
（2）滿載排水量為67000t，即m_排=67000t=6.7×10⁷kg；
則航母滿載時所受浮力為：F_浮=G_排=m_排g=6.7×10⁷kg×10N/kg=6.7×10⁸N；
（3）吃水深度約為 10m（海面到船底的距離），即h=10m；
則船底受到海水的壓強為：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10m=1.0×10⁵Pa；
答：（1）上��；不變；
（2）航母滿載時的浮力為6.7×10⁸N；
（3）船底受到海水的壓強為1.0×10⁵Pa．

點評 深入理解平衡力知識，熟練運用阿基米德原理和液體壓強公式；是解答此題的關鍵．