Question

10．如圖所示是海上閱兵的部分場景，其中參加演習(xí)的某艘軍艦排水量為3000噸．
請你回答以下問題（海水的密度視為水的密度）；
（1）在海面下4m深處，海水對該船體產(chǎn)生的壓強(qiáng)．
（2）當(dāng)這艘軍艦滿載行駛時(shí)受到的浮力是多少N？
（3）卸下一批裝備后，這艘軍艦排開水的體積減少60m³，那么卸下的這批裝備的質(zhì)量是多少kg？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)p=ρgh求液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（2）知道軍艦排水量（滿載時(shí)排開水的質(zhì)量），利用重力公式求軍艦滿載時(shí)受到的重力，再根據(jù)漂浮條件求軍艦受到的浮力；
（3）知道軍艦排開水的體積減少值，利用阿基米德原理求軍艦受到浮力的減小值；根據(jù)漂浮條件求卸下的這批裝備受到的重力，再利用重力公式求裝備的質(zhì)量．

解答 解：（1）在海面下4m深處，海水對該船體產(chǎn)生的壓強(qiáng)：p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4m=4.0×10⁴Pa；
（2）軍艦滿載時(shí)處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力等于軍艦排開的水重，即：
F_浮=G_排=m_排g=3.0×10⁶ kg×10N/kg=3.0×10⁷N；
（3）卸下的這批裝備的重力等于軍艦減少的浮力：
G_卸=F_浮減少=ρ_水V_排減少g=1.0×10³kg/m³×60m³×10N/kg=6×10⁵N，
m_卸=$\frac{{G}_{卸}}{g}$=$\frac{6×1{0}^{5}N}{10N/kg}$=6×10⁴kg．
答：（1）在海面下3m深處，海水對該該船體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為4.0×10⁴Pa．
（2）當(dāng)這艘軍艦滿載行駛時(shí)受到的浮力是3.0×10⁷N；
（3）卸下的這批裝備的質(zhì)量是6×10⁴kg．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對重力公式、阿基米德原理和漂浮條件的掌握和運(yùn)用，用好漂浮條件F_浮=G是本題的關(guān)鍵．