Question

（2011?曲靖）轮船的船舷上都有吃水线（载重线），他表示船满载且能安全行驶时船舷与水面相交的位置．而每条海轮上标有的吃水线都有好几条．图是某海轮上标出的吃水线，观察此船的吃水线，你能推论出的一个结论是：
（1）

不同海域海水密度不同

，据资料我国用“瓦朗格”号航母改造的航空母舰长304m、宽70m、最大排水量6.7万吨，最大吃水10.5m．
求：
（2）当吃水深度为10.5m时，舰底受到海水的压强是多少？（ρ_海水=1.03×10³kg/m³ ）
（3）原舰设计的4台蒸汽轮机，总功率1.47×10⁵kW．若以此为动力航行50min，动力所做的功是多少？

Answer 1

分析：①轮船漂浮在海面上，受到的浮力等于重力，排开海水的体积与海水密度成反比；
②已知海水密度和深度，利用公式p=ρgh得到船底受到海水的压强；
③已知轮船蒸汽轮机的总功率和航行时间，利用公式W=Pt得到动力做的功．

解答：已知：ρ_海水=1.03×10³kg/m³  g=9.8N/kg  h=10.5m  P=1.47×10⁵kW=1.47×10⁸W  t=50min=3000s
求：（2）p=？（3）W=？
解：
（1）轮船在不同海域航行时，始终是漂浮的，受到的浮力等于其重力，但不同海域的海水密度不同，由公式V_排=

F浮

ρ液g

可以知道：排水量一定的轮船，在不同海域排开海水的体积是不同的，所以每条海轮上标有的吃水线都有好几条；
（2）海水对船底的压强为p=ρ_海水gh=1.03×10³kg/m³×9.8N/kg×10.5m≈1.06×10⁵Pa；
（3）∵P=

W

t

∴动力做的功为W=Pt=1.47×10⁸W×3000s=4.41×10¹¹J．
答：
（1）不同海域海水密度不同；
（2）海水对船底的压强为1.06×10⁵Pa；
（3）动力做的功为4.41×10¹¹J．

点评：此题考查的是舰船吃水线的知识、液体压强的计算和功率变形公式的应用，所考知识点都是力学的重点内容，需要熟练掌握基本公式或规律．