Question

4．由于各方人员的艰苦努力，我国第一艘航母“辽宁舰”已经初步形成战斗力，若“辽宁舰”的满载排水量为6.18×10⁴t，其满载并静止在海面上时（g取10N/kg）．问：
（1）受到的浮力是多少N？
（2）排开海水的体积为多少m³．（ρ_海水=1.03×10³kg/m³）
（3）当舰载机全部起飞后，整舰排开的海水的体积会如何变化？

Answer 1

分析 （1）排水量是轮船满载时排开水的质量，根据F_浮=G_排=mg可计算浮力的大小；
（2）根据阿基米德原理F_浮=ρ_海水gV_排可计算V_排；
（3）当舰载机全部起飞后，航母的总重力减小，浮力减小，根据F_浮=ρ_海水gV_排可判断排开海水体积的变化情况．

解答 解：（1）根据阿基米德原理可得，“辽宁舰”受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=6.18×10⁴×10³kg×10N/kg=6.18×10⁸N；
（2）由F_浮=ρ_海水gV_排可得，排开海水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{海水}g}$=$\frac{6.18×1{0}^{8}N}{1.03×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6×10⁴m³；                      
（3）当舰载机全部起飞后，航母的总重力减小，航母仍然漂浮，所以所受浮力减小，根据F_浮=ρ_海水gV_排可知，整舰排开海水的体积会减小．
答：（1）受到的浮力是6.18×10⁸N；
（2）排开海水的体积为6×10⁴m³；
（3）当舰载机全部起飞后，整舰排开海水的体积会减小．

点评 此题考查了阿基米德原理的应用，会利用浮力公式及变形公式即可．