Question

2．2015年6月1日21时30分许，载有458人的“东方之星”游轮在南京驶往重庆途中，突遇十二级龙卷风，在长江湖北段倾覆翻沉．据报道，“东方之星”是一艘大型豪华游轮，船长76米，船宽13米，排水量约2200吨，那么它满载时，排开水的体积为2200m³．（ρ_水=1.0×10³kg/m³）可见，龙卷风的破坏力如此之大，令人震惊．好学的小明同学通过查阅资料了解到，所谓“龙卷风”实际上就是高速旋转的气流，由于龙卷风内部空气流速远大于外部空气流速，所以龙卷风内部的压强远小于 （选填“大于”或“小于”）外部的压强，最低可降至700hPa甚至500hPa以下（知识链接：hPa百帕．在海平面的平均气压即标准大气压约为1013.25百帕）．所以龙卷风将树木连根拔起、吹倒房屋是很容易的．

Answer 1

分析 （1）已知海监船满载时的排水量，利用阿基米德原理计算受到的浮力；然后利用F_浮=ρ_水gV_排求解排开水的体积；
（2）流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小．

解答 解：（1）满载时，船受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=2200×10³kg×10N/kg=2.2×10⁷N，
由F_浮=ρ_水gV_排可得，满载时，排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.2×1{0}^{7}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2200m³；
（2）由于流速越大的位置压强越小．龙卷风内部空气流速远大于外部空气流速，所以龙卷风内部的压强远小于外部的压强．
故答案为：2200；小于．

点评 本题考查了阿基米德原理、流体压强和流速的关系，明白排水量的含量是解题的关键．