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5.如图所示,一艘轮船正在长江上航行已知船体和货物总重为7500吨,江水的密度为1.0×103kg/m3.(g=10N/kg)求:
(1)轮船受到的浮力?
(2)船体浸在水面下的体积?
(3)轮船从长江驶入大海后船体会上浮一些还是下沉一些,请说明理由.

分析 (1)知道船体和货物总重,利用漂浮条件求船受到的浮力;
(2)利用阿基米德原理求排开(浸入)水的体积;
(3)根据阿基米德原理的公式,浮力不变,分析当液体密度增大时,排开液体的体积的变化,得出是上浮还是下沉.

解答 解:(1)轮船漂浮,所受浮力等于重力:
F=G=mg=7.5×106kg×10N/kg=7.5×107N,
(2)由FgV得,船体浸在水面下的体积:
V=V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{7.5×1{0}^{7}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=7.5×103m3
(3)由于轮船从长江驶入大海始终是漂浮,
F=G
由FVg可得,
ρVg=ρV′g
因为ρ<ρ,所以,V>V′,船体会上浮一些.
答:(1)轮船受到水的浮力为7.5×107N;
(2)船体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,船体会上浮一些;因为从长江驶入大海时浮力不变,江水的密度小于海水的密度,排开水的体积减小了.

点评 本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,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.

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