分析:(1)知道轮船自重和最大载货量,可求满载时总重,利用漂浮条件可求满载时受到水的浮力,再利用阿基米德原理求最大排水量;
(2)知道船在港口卸下的货物重,求出剩下货物和船总重,利用漂浮条件求此时受到水的浮力;再根据阿基米德原理求出此时排开水的体积;再求出满载时排开水的体积,进一步求出减少的排水体积.
(3)船在河水和海水中都为漂浮状态,由物体的浮沉条件可知受到的浮力等于轮船受到的重力;知道河水和海水的密度关系,根据阿基米德原理F浮=ρgV排分析排开河水和海水体积的大小关系,然后可知船身相对于水面将上浮还是下沉.
解答:解:(1)轮船满载时总重:
G=G
船+G
货=5×10
7N+1×10
8N=1.5×10
8N,
∵F
浮=G
排=m
排g,
即:m
排×10N/kg=1.9×10
8N,
∴这艘轮船的最大排水量:
m
排=1.5×10
7kg=1.5×10
4t;
(2)船在港口将货物卸下5×10
7N后,剩下货物和船总重:
G′=1.5×10
8N-5×10
7N=1×10
8N,
∵轮船漂浮,
∴卸下货物后受到水的浮力:
F
浮′=G′=1×10
8N,
∵F
浮′=ρ
水v
排′g,
此时排开水的体积:
v
排′=
=
=1×10
4m
3,
同理求出满载时排开水的体积:
v
排=
=
1.5×108N |
1×103kg/m3×10N/kg |
=1.5×10
4m
3,
∴减少的排水体积:
△v=v
排-v
排′=1.5×10
4m
3-1×10
4m
3=5×10
3m
3.
(3)①∵船在河水和海水中都为漂浮状态,
而物体漂浮时F
浮=G
物,
∴船由内河驶入海后,船的重力不变,所以船受到的浮力不变.
∵F
浮=ρ
液gV
排,而河水的密度小于海水的密度,
∴船由内河驶入海后,排开水的体积变小,则船身相对于水面将上浮.
故答案为:1.5×10
4;1×10
8;5×10
3m
3;浮起.
点评:本题考查了重力的计算、浮力的计算、物体的浮沉条件,知道轮船的排水量的含义是解本题的突破口,利用好漂浮条件和阿基米德原理是关键.