Question

（2006?广安）在上个世纪的“冷战”高峰时期，美国、苏联两个超级大国为了争夺世界霸权，都把战略核潜艇部署在北冰洋巨大的冰山下，躲避对方的卫星侦察，随时准备向对方发起核攻击．请你用所学物理知识计算出冰山露出水面的部分与水下部分的体积比（已知ρ_冰=0.9×10³kg/m³ ρ_海水=1.0×10³kg/m³）．

Answer 1

分析：利用漂浮条件F_浮=G_冰=ρ_冰v_冰g和阿基米德原理F_浮=G_排=ρ_液v_排g，v_冰=v_排+v_露可以求出v_露与v_冰的关系．

解答：解：∵ρ_冰＜ρ_海水，
∴冰在水中要漂浮，F_浮=G_冰=ρ_冰v_冰g
又∵F_浮=G_排=ρ_液v_排g，
∴ρ_冰v_冰g=ρ_液v_排g
∵v_冰=v_排+v_露，
∴v_排=（v_冰-v_露）
∴ρ_冰v_冰g=ρ_液（v_冰-v_露）g，
则

v冰-v露

v冰

=

ρ冰

ρ海水

=

0.9×103kg/m3

1.0×103kg/m3

=

9

10

．
冰山露出海面的体积是总体积的1-

9

10

=

1

10

，
所以露出水面的部分与水下部分的体积比为：

1

10

：

9

10

=1：9．
答：露出水面的部分与水下部分的体积比为1：9．

点评：本题为力学综合题，要求灵活运用所学知识．物体漂浮时F_浮=G_冰=ρ_冰v_冰g和阿基米德原理F_浮=G_排=ρ_液v_排g，要综合使用，找出内在联系：v_冰=v_排+v_露、m_物=m_排、F_浮=G_冰、F_浮=G_排