题目内容
18.中山舰是“浓缩中国观代史”的一代名舰,1938年在长江被日军击中,沉入19m深的江底.创新小组的同学们查询了中山舰的相关资料如下:| 舰长 | 舰宽 | 型深 | 吃水 | 排水量 | 最大功率 | 最大速度 |
| 62.1m | 8.9m | 4.5m | 2.4m | 780吨 | 1000kW | 25km/h |
(2)浮筒打捞,是打捞沉船的有效方法之一,是把装满水的浮桶沉入海底,缚在沉船上,然后用压缩空气将桶内的水排出.若采用这种方法打捞中山舰,至少用多大气压的压缩空气才能把桶内的水排出?(假设长江水面大气压为105Pa)
(3)假如由你来组织打捞中山舰,在打捞前,还要采取哪些措施,可以减小提拉沉船所需要拉力.
分析 (1)轮船的排水量是指满载时排开水的质量,利用阿基米德原理求满载时受到的浮力,再利用V=$\frac{m}{ρ}$求排开水的体积,即浸入水中的体积;
(2)压缩空气的压强等于19m深处海水的压强加上大气压;
(3)为了减小提拉沉船所需要拉力,可以使沉船与水底淤泥尽量分离、清除船体中的泥沙使船变轻.
解答 解:
(1)满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=780×103kg×10N/kg=7.8×106N;
浸入水中的体积:
V浸=V排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{780×1{0}^{3}kg}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=780m3;
(2)19m深处海水压强:p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×19m=1.9×105Pa,
压缩空气的压强p=p水+p0=1.9×105Pa+105Pa=2.9×105Pa;
(3)在打捞前,为了减小提拉沉船所需要拉力,采取的措施:①使沉船与水底淤泥尽量分离;②清除船体中的泥沙,使船变轻.
答:(1)满载时,中山舰所受浮力和浸入水中的体积是7.8×106N、780m3;
(2)若采用这种方法打捞中山舰,至少用2.9×105Pa气压的压缩空气才能把桶内的水排出;
(3)采取哪些措施:①使沉船与水底淤泥尽量分离;②清除船体中的泥沙,使船变轻.
点评 本题考查了密度公式、阿基米德原理、液体压强公式的应用,难点在第三问的回答,要多联想实际,从中找出答案.
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