Question

4．长江上的一艘渔船船身浸没在水中的体积为10立方米，船底位于水下1米处，在捕鱼的过程中，船底突然破裂一个4cm²的洞，捕鱼者马上跳入船舱，用木棒将洞堵住．（g=10N/kg）问：
（1）船受到的浮力是多大？
（2）捕鱼者至少要用多大的力，才能把这个洞堵住？

Answer 1

分析 （1）渔船船身浸没在水中的体积即为排开水的体积，利用F_浮=ρ_水gV_排计算船受到的浮力；
（2）已知船底距离水面的深度，利用p=ρ_水gh求出船底受到的压强，然后利用p=$\frac{F}{S}$计算压力．

解答 解：（1）船受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10m³=1×10⁵N；
（2）船底受到水的压强：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1m=1×10⁴Pa，
根据p=$\frac{F}{S}$可得压力：F=pS=1×10⁴Pa×4×10^-4m²=4N，
所以捕鱼者至少要用4N的力，才能把这个洞堵住．
答：（1）船受到的浮力是1×10⁵N；
（2）捕鱼者至少要用4N的力，才能把这个洞堵住．

点评 此题考查浮力、液体压强的计算，同时考查压强定义式的应用，难度不大，但在解答过程中应注意单位换算．