Question

18．一艘满载时排水量为7500t的轮船在长江上航行，ρ_江水=1.0×10³kg/m³．
（1）轮船所受浮力为多少？
（2）轮船浸在水面下的体积为多少？
（3）已知ρ_江水＜ρ_海水，请运用有关公式分析说明：这艘轮船从长江驶入大海时，船体是上浮还是下沉一些？

Answer 1

分析 （1）轮船所受浮力等于满载时排开水的重力．
（2）根据公式F_浮=ρgV_排可求排开河水的体积．
（3）从江里驶入海里轮船始终漂浮，浮力等于重力，大小不变，海水密度大，根据公式F_浮=ρgV_排可求排开水的体积的变化，然后可知船体是上浮还是下沉一些．

解答 解：（1）已知轮船满载时排水量为7500t，
由阿基米德原理可得，轮船受到的浮力：
F_浮=G_排=mg=7.5×10⁶kg×10N/kg=7.5×10⁷N；
（2）由F_浮=ρgV_排可得，轮船驶入河里排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{7.5×1{0}^{7}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=7.5×10³m³．
（3）轮船从长江驶入大海时，轮船始终漂浮，浮力等于重力，则受到的浮力不变，海水的密度较大，由F_浮=ρgV_排可知，排开海水的体积较小，船体是上浮一些．
答：（1）轮船所受浮力为7.5×10⁷N；
（2）轮船浸在水面下的体积为7.5×10³m³．
（3）这艘轮船从长江驶入大海时，船体是上浮一些．

点评 本题考查浮力的计算和物体的沉浮条件以及根据浮力公式求排开水的体积，关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力还等于排开水的重力，本题的难点是对排水量的理解，这也是本题的重点．