题目内容
6．在南极考察中使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法．其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎．（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）当破冰船航行于海面时，它的排水体积约为2700m3，求船自身的重力．
（2）在一次破冰行动中，当船体冲到冰面上时，船的排水体积变为原来的三分之一，船与冰层接触面积为8m2，此时破冰船对冰层的压强是多少？
分析 （1）根据物体浮沉条件，因为船浮在海面上，所以自身重力等于浮力；
（2）当船冲到冰面上，浮力变小，它对冰的压力应是船的自身重力减去浮力，再利用压强定义式求压强．
解答 解：
（1）F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2700m3=2.7×107N；
因为船漂浮，
所以G=′F浮=2.7×107N；
（2）当船的排水体积变为原来的三分之一时，
F浮′=ρgV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×2700m3×$\frac{1}{3}$=9×106N，
船对冰层的压力：
F=G-F浮=2.7×107N-9×106N=1.8×107N，
破冰船对冰层的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.8×1{0}^{7}N}{8{m}^{2}}$=2.25×106Pa．
答：（1）船自身的重力为2.7×107N；
（2）破冰船对冰层的压强是2.25×106Pa．
点评 本题考查了学生对压强定义式、物体漂浮条件和阿基米德原理掌握和运用，要知道破冰时，对冰的压力等于重力减去浮力，这是本题的易错点！
练习册系列答案
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