Question

一艘轮船满载时的总重为1.6×10⁸N，最大载货量为1.2×10⁸N，该货轮的排水量为________t，该货轮没载任何物体时在河水中受到的浮力为________N．（g=10N/kg）

Answer 1

1.6×10⁴    4×10⁷
分析：排水量是轮船满载货物时排开水的质量；
轮船满载货物时，在水中也是处于漂浮状态，所以轮船受到的浮力等于轮船的总重力，即F_浮=G；
阿基米德原理告诉我们，物体浸在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力，即F_浮=G_排；
因此我们就得到了这么一个等量关系：当物体漂浮在液体中时，物体的重力等于物体排开液体的重力，即G=G_排；
题中已知轮船满载时的总重，因此也就知道了轮船满载时排水的重力，这样我们就可以根据公式m=算出该货轮的排水量了．
用轮船满载时的总重减去最大载货量就是轮船的重量，而轮船的重量就等于它没载任何物体时在河水中受到的浮力．
解答：漂浮时，F_浮=G，
因为轮船满载时的总重为1.6×10⁸N，所以轮船满载时受到的浮力F_浮=1.6×10⁸N，
由阿基米德原理F_浮=G_排可知，轮船满载时排开水的重力为1.6×10⁸N，
则该货轮的排水量为：m_排===1.6×10⁷kg=1.6×10⁴t，
轮船的重量：G_轮船=G_满载-G_货物=1.6×10⁸N-1.2×10⁸N=4×10⁷N，
因为轮船始终漂浮在水面上，所以轮船没载任何物体时在河水中受到的浮力等于轮船的重力，即F_浮′=4×10⁷N．
故答案为 1.6×10⁴，4×10⁷．
点评：本题是一道典型题，在多次考试中都会出现，它综合考查了学生对物体浮沉条件的掌握和应用以及对阿基米德原理的理解．注意：当物体在液体中漂浮时F_浮、G、G_排这三者的关系是：G=F_浮=G_排．