Question

3．半潜船是专门从事运输大型海上钻进平台、大型舰船、潜艇等超长超重而又无法分割调运的超大型设备的船舶．如图甲所示，半潜船把装货甲板潜入水中，使货物能够拖拽到装货甲板上方，然后排出半潜船中的压载水，使船身和货物一起浮出水面，将货物运走如图乙所示半潜船正在运送故障舰艇，下列说法正确的是（　　）

• A． 半潜船是由密度比水小的实心材料制成的
• B． 建造半潜船时内部不需要留有大体积的空舱
• C． 装货前甲板处于潜水状态时一定比装载舰船后浮出水面时受到的浮力大
• D． 图乙中半潜船与舰船的总质量一定大于图甲中半潜船的总质量

Answer 1

分析 （1）根据半潜船的作用可知，它需用强度高的材料来制造，而强度高的材料其密度一般比水大；
（2）半潜船搭载超重舰艇时处于漂浮状态，由于它们的总重很大，故所需浮力很大；增大空心部分的体积，可以增大可利用的浮力；
（3）据图中船排开水的体积关系，结合F_浮=ρgV_排可以比较出各自情况的浮力大小关系，进而判断即可；
（4）由于两图水舱中水的质量不同，故不能直接比较总质量；已经知道浮力的大小关系，根据漂浮条件可得总重力的关系，进而得到总质量的关系．

解答 解：
A、半潜船要运输大型舰船、潜艇等超重船舶，制造半潜船的材料必须用强度高的材料，而强度高的材料其密度一般比水大，如合金、钢铁等，故A错误．
B、据题意可知，半潜船搭载超重舰艇时，整体处于漂浮状态，由于它们的总重很大，故需要的浮力很大；为了增大可利用的浮力，建造半潜船时内部一定留有很大体积的空舱，故B错误．
C、装货前甲板处于下潜状态（下面甲图），装载舰艇后浮出水面（下面乙图），据图可知，甲图中半潜船排开水的体积大，乙图中半潜船排开水的体积小；根据F_浮=ρ_水gV_排可得F_浮甲＞F_浮乙，即装货前甲板处于下潜状态时比装载舰艇后浮出水面时受到的浮力大，故C正确．

D、由C项分析可知，浮力大小关系为：F_浮甲＞F_浮乙；两图中半潜船均漂浮，据漂浮条件可知，浮力等于总重力，所以G_甲总＞G_乙总；因m_总=$\frac{{G}_{总}}{g}$，所以m_甲总＞m_乙总，故D错误．
故选C．

点评 本题是一道信息给予题，能从题中获取有用的信息，并能结合阿基米德原理、浮沉条件来进行定性的分析是解决该题的关键．

D、甲图中水舱中装有压载水，半潜船的总质量：m_甲总=m_船+m_水；乙图中水舱中的水被全部排出，半潜船与舰艇的总质量：m_乙总=m_船+m_舰艇；由于压载水和舰艇的质量大小关系未知，故不能直接比较总质量；