Question

14．運用知識解決問題：
（1）輪船從海里行駛帶河里會上浮一些還是下沉一些？
答：輪船從海里開到河里，都是漂浮，所受浮力等于重力，所以浮力不變．又因為河水的密度比海水的密度小，輪船排開河水的體積變大，因此輪船會下沉一些．
（2）北京奧運會青島“奧帆賽監(jiān)測浮標”質(zhì)量達2×10³kg，漂浮在海面．那么浮標受到的浮力是多少N？它排開海水的體積是多少m³？（ρ_海水=1.03×10³kg/m³，計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）由于輪船無論在海里還是在河里都是漂浮，通過物體的浮沉條件可知浮力不變，則由阿基米德原理及液體密度的變化分析輪船排開水的體積變化，進一步得出船上浮一些還是下沉一些．
（2）浮標漂浮在水面上，浮力等于自身重力，根據(jù)公式F_浮=ρgV_排可求排開海水的體積．

解答 解：（1）輪船無論是在海里還是在河里都漂浮，浮力等于輪船重，受到的浮力不變；因海水的密度大于河水的密度，由阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排可知，輪船進入河里時排開水的體積變大，即船身會下沉．
（2）浮標受到的浮力是F_浮=G=mg=2×10³kg×10N/kg=2×10⁴N．
它排開海水的體積是V_排=$\frac{{F}_{浮}}{ρg}$=$\frac{2×1{0}^{4}N}{1.03×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$≈1.94m³．
答：（1）等于；不變；大；下沉；
（2）浮標受到的浮力是2×10⁴N，它排開海水的體積是1.94m³．

點評 （1）解決這類題目主要是抓住題目的隱含信息，即輪船始終處于漂浮狀態(tài)和海水的密度大于河水的密度．
（2）本題考查浮力和排開水的體積的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的應(yīng)用，還要知道物體漂浮時浮力等于物體自身重力．