题目内容
【题目】2017年4月2日上午,中国第二艘航空母舰001A在大连船厂举行下水仪式,据外界猜测,001A的排水量可达6万吨,“标准排水量”是指人员武装齐备,但不包含燃油、滑油、备用锅炉水在内的排水量(第1、2小问计算中g取10N/kg,ρ海水=1×103kg/m3)
(1)若该航空母舰标准排水量6万吨,则此状态下航空母舰所受到海水的浮力是多少?
(2)若装载燃油、滑油、备用锅炉水共1.8万吨到达满载,则航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大了多少N?满载后排开水的体积为多少m3.
(3)已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度,当这艘航空母舰满载时从太平洋到印度洋时(不考虑燃油、食物、淡水等物质的消耗,舰体浸水部分当作长方体).
①舰身会 (选填:上浮一些,下沉一些、保持不变)
②其排水量将 (选填:变大、变小、不变)
③舰底受到海水的压强将 (选填:变大、变小、不变)
【答案】(1)6×108N;(2)1.8×108N;7.8×104m3;(3)①下沉一些;②不变;③不变
【解析】
试题分析:(1)航空母舰标准排水量6万吨,处于漂浮,受到的浮力:F浮=G排=m排g=6×104×103kg×10N/kg=6×108N;(2)航空母舰满载受到的浮力,因为漂浮,F浮′=G排′=m排′g=(m排+m)g=(6×104×103kg+1.8×104×103kg)×10N/kg=7.8×108N;航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大:△F浮=F浮′﹣F浮=7.8×108N﹣6×108N=1.8×108N;由F浮=ρ液gV排可得,满载后排开水的体积:V排===7.8×104m3;(3)①由F浮=ρ液gV排可得,当这艘航空母舰满载时从太平洋到印度洋时(不考虑燃油、食物、淡水等物质的消耗,舰体浸水部分当作长方体).已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度,液体密度变小,排开液体的体积变大,故舰身会下沉一些;②由于艘航空母舰满载时是漂浮,浮力等于重力,其排水量不变;③舰底受到海水的压强:P=;排水量不变,舰底的底面积不变,故舰底受到海水的压强不变。