Question

3．排水量为1000t的轮船在河水中航行．
（1）满载时船及所装货物总共有多重？
（2）所受河水的浮力是多少牛？
（3）如果河水密度为1×10³kg/m³，船排开水的体积是多少立方米？g取10N/kg．（写出分析和计算过程）
（4）当轮船从河水里开到大海时，它所受的浮力将不变（选填“变大”“变水”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）轮船所受浮力等于满载时排开水的重力，根据漂浮的条件可知船及所装货物的重力；
（2）利用阿基米德原理求轮船满载时受到的浮力；
（3）利用阿基米德原理求出船排开的河水的体积；
（4）当轮船从河水里开到大海时，都是漂浮，因为轮船自重不变，根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况．

解答 解：（1）根据阿基米德原理得F_浮=G_排；因为轮船漂浮在水上，所以F_浮=G_船总；
所以船及所装货物的重力：G_船总=G_排=m_排g=1000×1000kg×10N/kg=1×10⁷N，
（2）根据阿基米德原理得轮船所受浮力：
F_浮=G_排=m_排g=1000×1000kg×10N/kg=1×10⁷N，
（3）由F_浮=ρ_水gV_排可得，船排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1×1{0}^{7}N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10³m³．
（4）当轮船从河水里开到大海时，由于轮船始终漂浮，则船受到的浮力F_浮=G；
因为船受到的重力G不变，所以船受到的浮力不变．
答：（1）满载时船及所装货物总共重1×10⁷N；
（2）所受河水的浮力是1×10⁷N；
（3）船排开河水的体积是1×10³m³；
（4）不变．

点评 本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用，知道轮船的排水量是指满载时排开水的质量是本题的关键．