Question

10．如图所示是海上阅兵的部分场景，其中参加演习的某艘军舰排水量为3000吨．
请你回答以下问题（海水的密度视为水的密度）；
（1）在海面下4m深处，海水对该船体产生的压强．
（2）当这艘军舰满载行驶时受到的浮力是多少N？
（3）卸下一批装备后，这艘军舰排开水的体积减少60m³，那么卸下的这批装备的质量是多少kg？

Answer 1

分析 （1）根据p=ρgh求液体产生的压强；
（2）知道军舰排水量（满载时排开水的质量），利用重力公式求军舰满载时受到的重力，再根据漂浮条件求军舰受到的浮力；
（3）知道军舰排开水的体积减少值，利用阿基米德原理求军舰受到浮力的减小值；根据漂浮条件求卸下的这批装备受到的重力，再利用重力公式求装备的质量．

解答 解：（1）在海面下4m深处，海水对该船体产生的压强：p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4m=4.0×10⁴Pa；
（2）军舰满载时处于漂浮状态，受到的浮力等于军舰排开的水重，即：
F_浮=G_排=m_排g=3.0×10⁶ kg×10N/kg=3.0×10⁷N；
（3）卸下的这批装备的重力等于军舰减少的浮力：
G_卸=F_浮减少=ρ_水V_排减少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深处，海水对该该船体产生的压强为4.0×10⁴Pa．
（2）当这艘军舰满载行驶时受到的浮力是3.0×10⁷N；
（3）卸下的这批装备的质量是6×10⁴kg．

点评 本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理和漂浮条件的掌握和运用，用好漂浮条件F_浮=G是本题的关键．