Question

【题目】如图所示，它是我国第一艘航空母舰﹣﹣辽宁舰，如表是该航母的主要参数值，（g取10N/kg，海水的密度ρ海水=1.03×103kg/m3）求：


（1）每架舰载飞机对甲板的压强；
（2）航母所受的浮力；
（3）若其中一架舰载飞机起飞后，求航母排开海水的体积减少了多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：每架舰载飞机对甲板的压力：F=G飞机=m飞机g=5150kg×10N/kg=5.15×104N，

每架舰载飞机对甲板的压强：p=F/S=5.15×104N/5000×104m2=1.03×105Pa

答：每架舰载飞机对甲板的压强为1.03×105Pa.

（2）解：因航母漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，航母所受的浮力：

F浮=G航母=m航母g=6.75×107 kg×10N/kg=6.75×108N

答：航母所受的浮力为6.75×108N.

（3）解：因舰载飞机起飞前后始终漂浮，所以，一架舰载飞机起飞后，航母所受浮力的减少量：△F浮 =G飞机 =5.15×104 N，

由F浮 =ρgV排可得，航母排开海水减少的体积：

△V=△F浮/ρ海水g=5.1×104N/1.03×103kg/m3×10N/kg=5m3.

答：航母排开海水的体积减少了5m3.

【解析】（1）每架舰载飞机对甲板的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，又知道每架舰载飞机与甲板的总接触面积，根据p=求出每架舰载飞机对甲板的压强；
（2）航母漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据F浮=G=mg求出航母所受的浮力；
（3）舰载飞机起飞前后，航母始终漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，一架舰载飞机起飞后，航母所受浮力的减少量即为舰载机的重力，根据阿基米德原理求出航母排开海水减少的体积.

【考点精析】掌握阿基米德原理和浮力大小的计算是解答本题的根本，需要知道阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；浮力的公式为：F浮= G排 =ρ液gv排．