Question

17．我国的国产航母“山东号”于 2017 年4月26日正式下水，满载排水量为67000t，吃水深度约为 10m（海面到船底的距离），如图所示是航母训练时的图片．（ρ_海水=1.0×10³kg/m3），求：
（1）当航母从河水驶入海水中时，航母将上浮一些（选填：“上浮”或“下沉”），所受浮力不变（选填：“变小”、“变 大”或“不变”）；
（2）航母满载时的浮力为多大？
（3）船底受到海水的压强为多大？

Answer 1

分析 （1）静止在水面的物体受到平衡力作用，可判断浮力大小不变；再根据阿基米德原理的变形公式，可判断V_排变化，即判断上浮或下沉；
（2）根据阿基米德原理：F_浮=G_排=m_排g可求浮力；
（3）运用液体压强公式p=ρgh，代入数值可求压强．

解答 解：（1）航母处于漂浮状态，所受浮力与航母重力平衡，即F_浮=G_航；
航母从河水驶入海水中时，重力不变，则所受浮力不变；
由F_浮=ρ_液gV_排得V_排=$\frac{{F}_{浮}}{g{ρ}_{液}}$；由于海水的密度大于河水，所以航母从河水驶入海水中时，V_排变小，即航母要上浮一些；
（2）满载排水量为67000t，即m_排=67000t=6.7×10⁷kg；
则航母满载时所受浮力为：F_浮=G_排=m_排g=6.7×10⁷kg×10N/kg=6.7×10⁸N；
（3）吃水深度约为 10m（海面到船底的距离），即h=10m；
则船底受到海水的压强为：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10m=1.0×10⁵Pa；
答：（1）上浮；不变；
（2）航母满载时的浮力为6.7×10⁸N；
（3）船底受到海水的压强为1.0×10⁵Pa．

点评 深入理解平衡力知识，熟练运用阿基米德原理和液体压强公式；是解答此题的关键．