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14.中国首艘国产航母001A于2017年4月26日正式下水(如图).下水方式采用了漂浮式下水,这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式.漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞(停泊、修理或制造船只的地方),船依靠浮力浮起后驶离船坞.(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)问:
(1)航母001A设计满载排水量约7万吨,那么它满载时受到的浮力是多少?
(2)水面下4m处海水产生的压强是多少?
(3)一位质量为60kg的歼15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上,若双脚与甲板的接触面积是0.04m2,则他双脚站立时对甲板的压强是多少?

分析 (1)知道航母满载排水量(排开水的质量),利用阿基米德原理求该舰满载时所受浮力;
(2)已知深度,利用液体压强公式p=ρgh.
(3)在水平甲板上,飞行员对甲板的压力等于飞行员的重力,求出站立时的着地面积,再利用压强公式p=$\frac{F}{S}$求飞行员站立时对甲板的压强.

解答 解:(1)满载时排水量:m排=70000t=7×107kg,
航母满载时受到的浮力:F浮=G排=m排g=7×107kg×10N/kg=7×108N;
(2)水面下4m处海水产生的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/kg×10N/kg×4m=4×104pa.
(3)在水平甲板上,对地面的压力:F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,
站立时着地面积:S=0.04m2,
双脚站立时对甲板的压强:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{0.04{m}^{2}}$=1.5×104Pa;
答:(1)航母001A设计满载排水量约7万吨,那么它满载时受到的浮力是7×108N;
(2)水面下4m处海水产生的压强是4×104pa.
(3)他双脚站立时对甲板的压强是1.5×104Pa.

点评 本题考查压力和压强的计算,关键是知道在水平地面上压力等于物体重力,最容易出错的是受力面积的计算
本题考查浮力的计算,以及排水量的有关问题,关键是知道排水量就是轮船满载时排开水的质量.还要知道轮船漂浮时浮力等于自身重力.

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